Распределение регистров при планировании инструкций для архитектуры “Эльбрус” презентация

С.
Научный руководитель Шлыков С. Л.




Москва 2008

переупорядочивание инструкций с учетом доступных вычислительных ресурсов.

Распределение регистров – эффективное распределение доступных архитектурных регистров между переменными и результатами инструкций.

планированием
Создает дополнительные зависимости между инструкциями, сильно ограничивая параллельность. Высокая алгоритмическая сложность.

2. Распределение после планирования
Приводит к разрезу спланированного кода при появлении инструкций откачки в память. Ограничения на планирование. Высокая алгоритмическая сложность.


3. Распределение при планировании
Позволяет избежать указанных проблем. Перспективная, но плохо исследованная техника.

виртуальный регистр и множество инструкций его чтения и записи.

Локальная сеть – это сеть, значение которой необходимо хранить на регистре или в памяти в пределах только одного линейного участка (узла) управляющего графа.

Глобальная сеть – любая нелокальная сеть.

Время жизни глобальной сети – множество дуг и узлов управляющего графа, на которых необходимо хранить значение сети.

Давление на регистровый файл – количество сетей, значения которых в данный момент необходимо хранить на регистрах.

планированию инструкций

2. Распределение регистров для глобальных сетей перед планированием инструкций

3. Распределение регистров для локальных сетей одновременно с планированием инструкций

файла на две части для глобального и локального распределения для каждого линейного участка.

|------ Глоб. Сети ------|--- Лок. Сети ---|

3. Подсчет максимального давления локальных сетей на регистровый файл:


TU – среднее время планирования последнего чтения сети,
TL - среднее время планирования первой записи сети,
H – время планирования линейного участка.

о временах жизни глобальных сетей по линейным участкам.
Матрица регистров – битовая матрица доступных для распределения регистров в линейных участках.

формуле:



spill_cst - стоимость планирования инструкции откачки,
fill_cst – стоимость планирования инструкции подкачки, node_cnt – значение счетчика линейного участка.

2. Распределение глобальных сетей на доступные регистры с помощью битовых матриц

3. Маркировка сетей, которые не удалось распределить на регистры.

Глобальные регистры являются общими и доступны всем процедурам
2. Базированные регистры заблокированы для использования в циклах с наложением итераций
3. Локальные регистры не имеют ограничений на использование при распределении

|--Gs[0-31]--|--------Bs[0-127]--------|----Rs[0-63]----|

доступного исполнительного устройства

2. Поиск регистров для локальных аргументов и локального результата инструкции. Принятие решения об отказе в планировании при высоком давлении на регистровый файл.

3. Приоритет регистров при локальном распределении:

|--Gs[0-31]--|----Rs[0-63]----|--------Bs[0-127]--------|

4. Создание и планирование на общих основаниях инструкций откачки и подкачки, если они необходимы

графа несовместимости и совмещения схожих функций

2. Сохранение целостности спланированного кода за счет планирования инструкций откачки/подкачки на общих основаниях

3. Точный учет давления на регистры при планировании инструкции

алгоритм распределения регистров при планировании инструкций, позволяющий повысить производительность и уменьшить время компиляции программ

2. Проведено комплексное тестирование алгоритма, подтвердившее его эффективность на различных задачах

3. Реализованный алгоритм войдет в следующую версию оптимизирующего компилятора для архитектуры “Эльбрус”