[發明專利]一種面向數字信號處理器的多謂詞控制及編譯優化方法

有效

• 申請號: 201710328842.3
• 申請日: 2017-05-11
• 公開（公告）號: CN107239260B
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發明（設計）人: 王向前;王昊;項利萍;郭二輝;洪一;孫立宏
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第三十八研究所
• 主分類號: G06F9/30
• 分類號: G06F9/30;G06F8/41
• 代理公司: 合肥金安專利事務所(普通合伙企業) 34114
• 代理人: 吳娜

本發明涉及一種面向數字信號處理器的多謂詞控制及編譯優化方法，多謂詞控制指令格式為：(p(1),p(2),…,p(n))Rs＝Rm op Rn，含義為p(1),p(2),…,p(n),n＝1，n個控制謂詞都為真時，指令Rs＝Rm op Rn正常執行，否則Rs＝Rm op Rn作廢；其中，Rs＝Rm op Rn指代計算指令或訪存指令，p(1),p(2),…,p(n)為虛擬謂詞寄存器；Rm、Rn、Rs為通用寄存器。本發明采用多謂詞控制形式可以更為靈活高效地支持多個條件轉換為謂詞，生成的代碼效率更高；多謂詞形式消除了謂詞定義嵌套的現象，多謂詞控制使得謂詞計算全局化、扁平化。

技術領域

本發明涉及數字信號處理器體系結構設計以及編譯優化技術領域，尤其是一種面向數字信號處理器的多謂詞控制及編譯優化方法。

背景技術

分支跳轉是進行指令級開發的基本障礙，謂詞執行是一種有效消除分支跳轉的機制，它是將程序進行控制依賴到數據依賴的變換。分支跳轉的消除可以提高程序的執行性能，從硬件體系結構上講，分支跳轉的消除可以減小分支預測失敗導致的硬件開銷；從編譯層面講，分支跳轉的消除可以擴大調度范圍，允許了多個條件路徑指令的重疊并行執行，挖掘了跨越多個程序路徑的指令級并行性。

一般的經典謂詞形式為:

p1,p2＝Rm cond Rn

(p1)op1

(p2)op2

如果條件計算Rm cond Rn成立(其中cond為某種比較計算，例如大于)，則p1為0，p2為1，從而指令op1作廢，op2正常運行；反之，如果條件Rm cond Rn不成立，則p1為1，p2為0，從而指令op1正常運行，op2作廢。

這種謂詞實現形式具有較強的通用性，也便于編譯優化支持，但其具有一定的局限性：第一，不能消除謂詞控制的條件跳轉語句；第二，有可能導致較長的謂詞計算依賴路徑。

發明內容

本發明的首要目的在于提供一種既可以高效利用數字信號處理器提供的豐富的邏輯運算資源，又可以提高條件分支的執行效率的面向數字信號處理器的多謂詞控制及編譯優化方法。

為實現上述目的，本發明采用了以下技術方案：一種面向數字信號處理器的多謂詞控制及編譯優化方法，多謂詞控制指令格式為：(p(1),p(2),…,p(n))Rs＝Rm op Rn，含義為p(1),p(2),…,p(n),n＝1，n個控制謂詞都為真時，指令Rs＝Rm op Rn正常執行，否則Rs＝Rm op Rn作廢；其中，Rs＝Rm op Rn指代計算指令或訪存指令；Rm、Rn、Rs為通用寄存器；

這種多謂詞控制格式的執行步驟為：

(1)謂詞寄存器設計為32位物理寄存器Pred的0位、1位、2位、…、31位,當0位為1時，表示物理謂詞寄存器p0為1，物理謂詞寄存器p1為0，當0位為0時，表示物理謂詞寄存器p0為0，物理謂詞寄存器p1為1；當1位為1時，表示物理謂詞寄存器p2為1，物理謂詞寄存器p3為0，當1位為0時，表示物理謂詞寄存器p2為0，物理謂詞寄存器p3為1；依次類推；

(2)讀取當前指令的多個控制謂詞，即p(1),p(2),…,p(n)，根據以上對應關系，生成對應該32位物理寄存器的Mask和C，其中Mask為當前指令的控制謂詞對應的物理寄存器對應位二進制權重的和，C為當前指令的多謂詞對應的物理寄存器對應位的權重與對應真謂詞寄存器的值乘積的累加和；

(3)判斷多謂詞控制指令的Pred[Mask]＝＝C是否為真，如果為真，則當前指令正常執行，如果為假，則當前指令作廢。