检索结果-内蒙古大学图书馆

您好，读者！请登录

内蒙古大学图书馆

首页
概况
党建
资源
服务
科研支持
- 论文收录引用证明
- 科技查新
知识产权
档案馆
帮助

咨询与建议

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

您的常用邮箱：*

您的手机号码：*

问题描述：

当前已输入0个字，您还可以输入200个字

全部搜索
期刊论文
图书
学位论文
标准
纸本馆藏
外文资源发现
数据库导航
超星发现

高级检索

时间限定

出版年份：

文献类型

图书期刊文献学位论文多媒体

馆藏选择

电子馆藏纸本馆藏

核心期刊

全部期刊 SCI 收录期刊 SSCI 收录期刊 EI 收录期刊 CSCD 收录期刊 CSSCI 收录期刊

语言

中文英文

文献类型

期刊文献图书学位论文标准纸本馆藏

帮助

文字说明：

T=题名（书名、题名），A=作者（责任者），K=主题词，P=出版物名称，PU=出版社名称，O=机构（作者单位、学位授予单位、专利申请人），L=中图分类号，C=学科分类号，U=全部字段，Y=年（出版发行年、学位年度、标准发布年）

检索规则说明：

AND代表“并且”；OR代表“或者”；NOT代表“不包含”；(注意必须大写,运算符两边需空一格)

检索范例：

范例一：(K=图书馆学 OR K=情报学) AND A=范并思 AND Y=1982-2016
范例二：P=计算机应用与软件 AND (U=C++ OR U=Basic) NOT K=Visual AND Y=2011-2016

分类表

所选分类

>> <<

限定检索结果

文献类型

6 篇 学位论文

馆藏范围

6 篇 电子文献
0 种 纸本馆藏

日期分布

学科分类号

6 篇 工学
- 6 篇 计算机科学与技术...

主题

6 篇 类数据流执行模型
5 篇 分片式处理器
2 篇 指令调度
2 篇 启发式函数
2 篇 谓词执行
1 篇 量化分析
1 篇 运行时系统
1 篇 超块生成器
1 篇 程序优化方法
1 篇 流编程模型
1 篇 超块级分支预测
1 篇 可重构众核流处理...
1 篇 超块
1 篇 迭代收敛
1 篇 编译优化
1 篇 编译器设计

机构

6 篇 中国科学技术大学

作者

2 篇 路璐
1 篇 徐敏
1 篇 王莉
1 篇 刘谷
1 篇 邓春华

语言

6 篇 中文

检索条件"主题词=类数据流执行模型"

共 6 条记录，以下是1-10 订阅

全选清除本页清除全部题录导出标记到"检索档案"

详细简洁

排序：

可重构众核流处理器上的编译与程序优化技术

可重构众核流处理器上的编译与程序优化技术

引用

作者：刘谷中国科学技术大学

学位级别：博士

半导体工艺的持续进步和流编程模型的提出是推动众核流处理器体系结构向前发展的两个重要因素。为了充分利用摩尔定律发展带来的丰富廉价的晶体管资源,片上多处理器已经成为工业界所接受的新一代处理器体系结构的解决方案之一。另一方面... 详细信息

半导体工艺的持续进步和流编程模型的提出是推动众核流处理器体系结构向前发展的两个重要因素。为了充分利用摩尔定律发展带来的丰富廉价的晶体管资源,片上多处理器已经成为工业界所接受的新一代处理器体系结构的解决方案之一。另一方面,流编程模型的提出为解决应用程序并行性表示和开发提供了有利的工具,业已成为程序并行化的一般方法。但是流应用程序本身的运行时特性对处理器资源的灵活可配置提出了新的要求。一方面,不同程序对于计算,存储和控制的硬件资源需求是千差万别的;另一方面,有的程序对于硬件资源的需求还表现出阶段性特征,不同阶段所需的硬件资源也不尽相同。为了解决这一问题,近年来可重构众核处理器体系结构受到广泛关注,期望以同构的轻量级物理核来构建不同粒度的逻辑处理器,自适应地调整硬件资源,最大化串行程序的性能。我们基于以上认识,提出了可重构的众核流处理器体系结构TPA-S,旨在为流应用程序提供片上资源灵活可重构的硬件衬底。本文围绕这一体系结构,研究了以CUDA为代表的流编程模型在TPA-S上的编译和程序优化技术,分别从可重构流处理器的执行模型,指令集扩展,编译系统设计,以及程序优化技术等方面展开研究。主要的研究内容包括： (1)研究流编程模型与可重构流体系结构的执行模型,探索流应用程序在可重构流处理器TPA-S上的映射方案。流编程模型的实质在于控制和计算的分离：流程序中的计算密集部分以核心函数的形式被抽取出来,使用多个计算线程来开发数据级并行性;而控制线程专注于计算之外的控制流程序,为核心函数组织数据以及开发生产者-消费者局部性。我们设计了主从式和分阶段式两种程序映射方案,分别以异步和同步的方式将计算线程和控制线程映射到TPA-S的多个逻辑处理器上。另外,我们还提出了单一线程和组合线程这两种核心函数的组织方式,在单线程性能和系统吞吐率之间寻求最佳平衡点。 (2)研究流编程模型对TPA-S指令集体系结构产生的设计需求,提出扩展的类数据流EDGE指令集DISC-S。TPA-S流处理器基于显式数据流图执行(EDGE)指令集,将程序的每个线程组织为原子执行和提交的超块序列,在超块内部按照类数据流方式执行。EDGE指令集中特殊的目标域编码方式是TPA-S处理器实现物理核可重构的基础之一。然而流编程模型为TPA-S微结构带来了一些不包括在EDGE指令集中的新特性,例如：多个计算线程需要依靠只读的特殊寄存器来快速地获取线程索引信息;计算线程需要访问软件管理的片上共享存储器数据;另外,多个线程之间需要实现高效的栅栏同步机制。DISC-S扩展指令集针对以上新特性,增加了对特殊寄存器读写,软件管理的片上共享存储层次以及线程间同步的指令支持,为实现流编程模型的映射带来了方便。 (3)设计并实现面向CUDA编程语言的TPA-S编译器系统。本文基于NVCC编译框架将编译器系统分为核心级与流级两条编译链。我们参考scale编译器设计了核心级编译器Ptx2EDGE,将PTX汇编语言形式的计算线程源代码程序编译成DISC-S扩展指令集的二进制目标代码。在流级,我们实现了CUDA C语法扩展和API函数接口以及运行时库的移植,并复用scale串行编译器产生控制线程代码。编译器系统设计的主要工作由一系列编译模块与工具软件的代码实现组成,包括PTX和CUDA语法的前端识别,中间表示形式转换,超块生成和优化,资源分配与指令调度,汇编器与链接器等。另外,为了实现CUDA控制线程中设备管理,线程管理,执行控制和存储器管理等功能模块,我们移植了CUDA运行时库并实现了软件运行时系统Mpsim。编译系统的正确性和执行效率通过实验在一组基准测试程序上进行了验证与评测。 (4)研究了不规则程序在流处理器上的程序优化方法。本文主要分析了众核流处理器上不规则程序的性能瓶颈问题,并对GPU平台上的图广度优先搜索算法进行了实例研究,希望找到不规则程序在流处理器上进行性能调优的一般性方法。我们针对不规则程序中复杂多变的无组织数据并行性提出了基于并行性反馈的FlexBFS高效实现方法,并针对不规则访存带来的动态队列访存效率问题以及不规则输入引起的负载平衡问题,分别提出了相应的程序优化技术。这些实现方法和优化技术都能够被应用到其它的不规则程序当中。本文获得了以下重要认识：(1)流编程模型能够驱动指令集体系结构的设计,ISA需要反映编程模型带来的新特性;(2)流程序的多线程映射需要软件运行时库的协同工作,在将来的操作系统中可以增加对流编程模型的支持;(3)编译系统设计环节需要使用合适的编程模式和软件工程方法来增强程序的模块化与可读性,例如访问者模式;(4)不规则程序的并行性开发需要准确的并行性度量,使用在线剖析技术能够指导计算资源的合理划分。

关键词：流编程模型可重构众核流处理器类数据流执行模型运行时系统程序优化方法

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

类数据流驱动的分片式处理器上的编译及优化技术

类数据流驱动的分片式处理器上的编译及优化技术

引用

作者：王莉中国科学技术大学

学位级别：博士

分片式处理器体系结构能够很好地应对纳米工艺代的功耗、线延迟、设计和验证复杂度等一系列问题,是一种具有良好性能扩展潜力的片上多处理器结构设计方案。如何在分片式处理器体系结构上支持通用目的程序设计是决定这种结构成败的关键... 详细信息

分片式处理器体系结构能够很好地应对纳米工艺代的功耗、线延迟、设计和验证复杂度等一系列问题,是一种具有良好性能扩展潜力的片上多处理器结构设计方案。如何在分片式处理器体系结构上支持通用目的程序设计是决定这种结构成败的关键。要解决这个问题,只有通过软硬件的协同设计才能找到突破口。分片式处理器结构上软硬件协同设计的首要问题就是要设计能高度暴露程序并行性、降低能耗的指令集体系结构;其次是为这种体系结构设计和实现一个高效的编译系统。本文围绕一种分片式处理器TPA-PI,研究一种类数据流指令集体系结构及其编译和优化技术,包括如何通过软硬件系统协同工作,管理片上大量计算、存储和网络资源;如何利用并行编译器挖掘和表示程序中的并行性;以及如何开发适合新结构新应用的编译优化技术,进一步提高处理器性能等。主要研究内容和成果包括: (1)为分片式处理器TPA-PI设计了指令集系统DISC-I。DISC-I是一种类数据流指令集体系结构,具有块原子执行、指令间直接通信的特点,并具有高效支持指令级并行性、降低单条指令的执行开销、简化硬件结构,以及支持多粒度、多层次开发程序并行性等众多优势。 (2)基于LLVM编译框架,设计和实现了TPA-PI并行编译器。该编译器将程序划分为多个超块,为每个超块分配硬件资源,并将每个超块内的指令映射到硬件衬底上。TPA-PI编译器最重要的特点是称为TPA-C的中间表示,将程序表示成以超块为单位的控制流图和超块内部以指令为单位的局部数据流图两层结构;以及一种面向硬件结构和应用的指令空间调度方法,使编译器能够根据应用程序的计算特征为其分配硬件资源,在充分开发程序并行性的同时,提高硬件资源利用率。 (3)研究了编译技术对程序控制流可预测性的影响,提出了根据应用程序特征选用与之相适应的基本块选择算法构造超块的准则,提高超块控制流可预测性。实验表明,构造超块时使用路径执行频率、路径宽度等作为选择基本块的启发式算法,可以提高构造出的超块的控制流可预测性,从而提高超块级分支预测器的成功率,特别是多级预测时的成功率;同时应用程序本身的控制流特征对基本块选择启发式效果有很大影响。本文由此总结出根据应用程序本身的控制流特征选用合适的基本块选择启发式的准则:当程序关键路径较多时选择以路径执行频率主导的启发式,当程序关键路径很少时选择以路径宽度主导的启发式。 (4)研究了如何利用编译器简化硬件分支预测器结构,提出了一种软硬件协同的超块级分支预测器。该预测器既有软件预测器实现代价小的优势,又有硬件预测器的灵活性和高效率。实验表明,该预测器能在保持预测成功率的同时,将硬件分支预测器使用的存储空间降低到1/2,将硬件分支预测器的调用次数减少0.1%到15%,从而降低超块级分支预测器的硬件开销和功耗。 (5)针对DISC-I指令集的类数据流编码风格,提出了在TPA-PI体系结构中实现谓词执行技术的方法。该方法对指令集的改动很小,只需要1bit谓词位;不需要额外的微体系结构支持,因此开销很小。本文还提出了一种利用剖析技术,有选择地为指令指定谓词的编译优化方案,进一步降低谓词执行带来的软件输出树开销。该优化方法能够维持程序的高并行度,并降低无效执行的代价。本文的研究工作研究结果可用于指导分片式处理器上的并行编程模型和并行编译系统软件的设计,帮助结构设计人员设计高效能的片上多处理器体系结构,以尽可能小的并行程序设计难度、系统软件复杂性和硬件实现代价尽可能多地从应用程序中开发出分片式处理器结构上可利用的并行性。

关键词：分片式处理器类数据流执行模型编译器设计编译优化超块级分支预测谓词执行

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

分片式处理器上指令调度器的设计与优化

分片式处理器上指令调度器的设计与优化

引用

作者：路璐中国科学技术大学

学位级别：硕士

随着半导体技术和计算机体系结构技术的发展，分片式处理器逐渐成为多核领域的一个发展方向。分片式处理器有效解决和缓解了线延迟、功耗、可扩展性等现代处理器面临的主要问题。本文研究工作围绕一款典型的分片式处理器TPA-PI展开。TPA... 详细信息

随着半导体技术和计算机体系结构技术的发展，分片式处理器逐渐成为多核领域的一个发展方向。分片式处理器有效解决和缓解了线延迟、功耗、可扩展性等现代处理器面临的主要问题。本文研究工作围绕一款典型的分片式处理器TPA-PI展开。TPA-PI采用了全局控制流和局部数据流相结合的类数据流执行模型，将程序划分成单入口、多出口的超块结构，超块之间维护控制依赖关系，超块内部采用数据流驱动的方式执行以开发指令级并行性。这种分片式处理器结构上的类数据流执行模型对编译器提出了更多的要求，指令调度器作为该处理器编译系统的重要组成部分，是完成软硬件协同设计提高程序性能的关键。\n 本文围绕分片式处理器TPA-PI，分析影响指令调度的各种因素，设计并实现适用于TPA-PI结构的指令调度器，并通过量化分析的方法对指令调度算法进行改进。\n 论文的主要研究内容和成果包括以下几个方面：(1)研究了TPA-PI处理器结构和程序执行模型，针对TPA-PI的DISC-I指令集和程序表示方式特点，设计并实现了TPA-PI处理器的指令调度器。TPA-PI指令调度器采用启发式方法将程序以超块为单位映射到处理器单元阵列上，在映射时要综合考虑超块内指令级并行性和硬件资源的利用率之间的关系。(2)对影响程序执行性能的因素进行量化分析，包括关键路径、负载平衡、数据局部性、寄存器指令、锚点指令、加权路径和平均路径、片上网络等，衡量这些参数对程序执行性能的影响(3)提出了两种启发式函数的指令调度算法：AVBLON和ARBLON算法。AVBLON算法将锚点指令(A)、加权路径信息(V)、负载平衡(B)、数据局部性(L)、寄存器依赖(O)、片上网络(N)等参数加入到启发式函数中。实验表明，基于AVBLON启发式指令调度器比基于贪心算法的调度器的程序性能提高了28％。ARBLON算法通过使用平均路径参数代替加权路径参数解决了必须由程序剖析信息得到加权路径参数的问题，对程序性能也有显著提升。\n 本文的研究工作为TPA-PI提供了可用的指令调度器，为处理器开发更多的指令级并行性提供帮助。实验得到的结果也可以指导编译系统设计者和处理器结构设计者对编译系统和处理器结构进行进一步优化。

关键词：分片式处理器类数据流执行模型指令调度启发式函数

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

分片式处理器上超块生成器的设计与研究

分片式处理器上超块生成器的设计与研究

引用

作者：徐敏中国科学技术大学

学位级别：硕士

多核和众核架构有望解决或缓解现代处理器设计面临的存储墙、线延迟和功耗问题，分片式处理器作为一种代表性的众核实现方案，强调功能单元的分布化、结构的层次化，将硬件细节暴露给上层的软件系统，依赖编译器划分程序指令，形成较大... 详细信息

多核和众核架构有望解决或缓解现代处理器设计面临的存储墙、线延迟和功耗问题，分片式处理器作为一种代表性的众核实现方案，强调功能单元的分布化、结构的层次化，将硬件细节暴露给上层的软件系统，依赖编译器划分程序指令，形成较大有效的指令发射窗口。本文工作围绕分片式处理器TPA-PI及其编译系统展开。TPA-PI编译器分析应用程序特征，参照硬件配置，采用启发式算法将程序指令划分成超块，超块作为原子执行单位，是指令调度的对象。超块生成器和指令调度器作为分片式处理器编译系统后端的两大部件，决定着应用程序在TPA-PI处理器上能够获得的性能，是软硬件协同设计的场所，也是该类处理器的研究热点。\n 本文主要工作是为TPA-PI编译系统设计并实现超块生成器。通过对超块生成算法各方面的量化研究，提出迭代收敛的改进型超块生成算法；基于LLVM编译框架实现TPA-PI处理器后端和通用的超块生成器模块。\n 论文的研究工作和成果可以归纳为以下几个方面：(1)深入理解LLVM编译框架提供的通用后端生成器模块，通过对TPA-PI处理器结构和指令集的研究与设计，实现了TPA-PI处理器后端，为分片式处理器编译系统打下基础。(2)根据超块生成算法原理，将算法划分成基本块选择、合法性检验、谓词转化和调整优化四大步骤，实现时将算法中与体系结构相关的部分抽象成虚函数，这部分虚函数通常是关于指令判断和处理、合法性检验，需要在使用超块表示方式的处理器中实现；基于LLVM描述程序的数据结构实现算法框架，使得超块生成模块可以被复用。(3)用头复制技术等价替换超块生成算法中的循环优化，避免循环优化与谓词化的顺序冲突，有助于形成规整高效的超块。对引起分支预测器失误的分支结构进行分类，赋予不同优先级，从而按照优先级指导谓词转化过程，提高预测器准确性，并且减少过度谓词化引起的超块分割。从静态和动态两个角度对指令填充的开销进行量化分析。实验表明，通过衡量影响超块质量的各个因素对程序性能的影响，改进超块生成算法流程以及启发式函数内容，最终设计的迭代收敛的超块生成算法，较原算法有平均6.75%的相对性能加速。

关键词：分片式处理器类数据流执行模型超块生成器量化分析迭代收敛

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

分片式处理器上谓词执行技术的实现与优化

分片式处理器上谓词执行技术的实现与优化

引用

作者：邓春华中国科学技术大学

学位级别：硕士

随着计算机体系结构和工艺的发展,计算机性能提升的方式由提高主频变为增加处理器核数。处理器资源匮乏的问题得以缓解,随之而来的问题是如何在功耗允许的情况下合理使用这些资源来获得最大性能。分片式处理器体系结构将计算资源和存储... 详细信息

随着计算机体系结构和工艺的发展,计算机性能提升的方式由提高主频变为增加处理器核数。处理器资源匮乏的问题得以缓解,随之而来的问题是如何在功耗允许的情况下合理使用这些资源来获得最大性能。分片式处理器体系结构将计算资源和存储资源均匀分布在整个芯片上,解决了现代处理器设计中面临的存储墙、资源利用率、线延迟和可扩展性等问题,成为微处理器体系结构发展的一种趋势。本文为分片式处理器TPA-PI实现了编译器后端的谓词执行技术,并对其执行过程进行优化。主要研究工作和成果包括:(1)研究了基于LLVM编译框架的后端实现技术,实现了适合TPA-PI处理器的谓词执行技术。该技术对程序的控制流图进行遍历,寻找谓词执行的候选块,再根据图中节点的依赖关系对候选块进行谓词化操作。(2)研究了超块构造中基本块选择的过程,分析了选择过程中程序各因素对其的影响,利用剖析信息对基本块的选取过程进行动态决策。(3)研究了影响超块分裂的各种因素,为超块分裂技术提供了启发式选择算法。通过衡量超块分裂的执行开销和分裂后的超块质量,为超块分裂节点的选取提供评判标准,以改进超块的执行效率,提高处理器的整体执行性能。初步实验表明,本文设计的谓词执行技术能够有效地消除分支指令,合并程序中的指令块。而对谓词执行技术进行的改进使测试程序的分支命中率提高了0.68%～3%,程序的整体性能提高了1.67%～8.39%。本文的研究工作为分片式处理器TPA-PI实现了谓词执行技术,为编译器后端的整体设计打下了基础。同时本文提出的优化技术也为在编译系统中提高处理器的指令级并行性提供了参考。

关键词：分片式处理器类数据流执行模型超块谓词执行

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

分片式处理器上指令调度器的设计及优化

分片式处理器上指令调度器的设计及优化

引用

作者：路璐中国科学技术大学

学位级别：硕士

随着半导体技术和计算机体系结构技术的发展,分片式处理器逐渐成为多核领域的一个发展方向。分片式处理器有效解决和缓解了线延迟、功耗、可扩展性等现代处理器面临的主要问题。分片式处理器采用全局控制流和局部数据流相结合的执行模型... 详细信息

随着半导体技术和计算机体系结构技术的发展,分片式处理器逐渐成为多核领域的一个发展方向。分片式处理器有效解决和缓解了线延迟、功耗、可扩展性等现代处理器面临的主要问题。分片式处理器采用全局控制流和局部数据流相结合的执行模型,将程序划分成单入口、多出口的超块结构,超块之间维护控制依赖关系,超块内部采用数据流驱动的方式执行以开发指令级并行性。分片式处理器结构的类数据流执行模型对编译器提出了更多的要求,指令调度器作为分片式处理器编译系统的重要组成部分,是完成软硬件协同设计提高程序性能的关键。本文围绕分片式处理器TPA-PI,分析研究影响指令调度的各种因素,设计并实现适用于TPA-PI结构的指令调度器。论文的主要研究内容和成果包括以下几个方面:(1)设计并实现了TPA-PI处理器的指令调度器。TPA-PI指令调度器将程序以超块为单位映射到TPA-PI处理器执行单元阵列上。它以TPA-C程序作为输入,生成TPA-S格式的汇编代码程序。指令调度器在将TPA-C指令格式转化为TPA-S指令格式时插入软件扇出树。指令调度器采用启发式的方法将程序以超块为单位映射到处理器单元阵列上,在映射时要综合考虑超块内指令级并行性和硬件资源的利用率之间的关系。最后指令调度器生成TPA-S格式的汇编代码程序。(2)对影响程序执行性能的因素进行量化分析,改进指令调度的启发式函数。首先使用TPA-PI的编译器和软件模拟器为指令调度器搭建实验平台,在这个实验平台上实现一个基于贪心的启发式指令调度算法。然后以这个调度实现为基础,分别将关键路径、负载平衡、数据局部性、寄存器指令、锚点指令、加权路径和平均路径、片上网络等参数加入到启发式函数中,衡量这些参数对程序执行性能的影响。并根据实验数据结果对启发式函数进行修改。(3)提出基于AVBLON和ARBLON启发式函数的指令调度算法。将锚点指令(A)、加权路径信息(V)、负载平衡(B)、数据局部性(L)、寄存器依赖(O)、片上网络(N)等参数加入到启发式函数中,形成最后的AVBLON指令调度算法。实验表明,基于AVBLON启发式指令调度器比基于贪心算法的调度器的程序性能提高了28%。为了弥补加权路径参数必须得到程序剖析信息的缺陷提出使用平均路径参数代替加权路径参数。本论文的研究工作为TPA-PI提供了可用的指令调度器,为处理器开发更多的指令级并行性提供帮助。实验得到的结果也可以指导编译系统设计者和处理器结构设计者对编译系统和处理器结构进行进一步优化。

关键词：分片式处理器类数据流执行模型指令调度启发式函数

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

没有更多数据了...

全选清除本页清除全部题录导出标记到“检索档案”

共1页 << < 1 > >>

检索报告对象比较合并检索0

隐藏清空

合并搜索

回到顶部

执行限定条件

内容：

评分：

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：

订阅名称：

通借通还

温馨提示：

图书名称：

借书校区：

取书校区：

手机号码：

邮箱地址：

一卡通帐号：

电话和邮箱必须正确填写，我们会与您联系确认。

联系人：

所在院系：

联系邮箱：

联系电话：

内蒙古自治区呼和浩特市赛罕区大学西街235号邮编: 010021

建议与咨询 留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

请选择保存的检索档案： 新增检索档案 确定 取消

请选择收藏分类： 新增自定义分类 确定 取消

通借通还

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：