计算机研究与发展
計算機研究與髮展
계산궤연구여발전
JOURNAL OF COMPUTER RESEARCH AND DEVELOPMENT
2014年
3期
661-671
,共11页
贾宁%杨春%佟冬%王克义
賈寧%楊春%佟鼕%王剋義
가저%양춘%동동%왕극의
动态翻译%间接转移%软件预测%代码复制%关联预测
動態翻譯%間接轉移%軟件預測%代碼複製%關聯預測
동태번역%간접전이%연건예측%대마복제%관련예측
dynamic translation%indirect branch%software prediction%code duplication%correlated prediction
动态翻译系统每执行一次间接转移指令均需进行一次地址转换,该过程是翻译系统性能开销的主要来源之一.无特殊硬件支持的翻译系统常采用软件预测法来降低地址转换开销,而软件预测法的预测准确率较低,制约其对翻译系统整体性能的提升.低开销关联软件预测算法(low-overhead correlated software prediction,LOCSP)可利用代码副本区分待预测指令的不同转移场景,将到达该指令的多条动态执行路径分离为多个互不重合的代码缓存副本,并为各个副本提供独立的预测链.从而在不增加动态指令数的前提下实现关联预测,显著提升软件预测的预测准确率.同时,LOCSP算法基于动态剖析的结果,仅对部分难预测的热点间接转移指令进行关联软件预测,进一步降低预测开销.实验表明,相比软件预测法,LOCSP算法可将平均预测准确率从58.9%提升至82.2%,将翻译系统的整体性能开销平均降低19.3%,最高降低41.9%,而平均静态代码数量仅增加2.4%.
動態翻譯繫統每執行一次間接轉移指令均需進行一次地阯轉換,該過程是翻譯繫統性能開銷的主要來源之一.無特殊硬件支持的翻譯繫統常採用軟件預測法來降低地阯轉換開銷,而軟件預測法的預測準確率較低,製約其對翻譯繫統整體性能的提升.低開銷關聯軟件預測算法(low-overhead correlated software prediction,LOCSP)可利用代碼副本區分待預測指令的不同轉移場景,將到達該指令的多條動態執行路徑分離為多箇互不重閤的代碼緩存副本,併為各箇副本提供獨立的預測鏈.從而在不增加動態指令數的前提下實現關聯預測,顯著提升軟件預測的預測準確率.同時,LOCSP算法基于動態剖析的結果,僅對部分難預測的熱點間接轉移指令進行關聯軟件預測,進一步降低預測開銷.實驗錶明,相比軟件預測法,LOCSP算法可將平均預測準確率從58.9%提升至82.2%,將翻譯繫統的整體性能開銷平均降低19.3%,最高降低41.9%,而平均靜態代碼數量僅增加2.4%.
동태번역계통매집행일차간접전이지령균수진행일차지지전환,해과정시번역계통성능개소적주요래원지일.무특수경건지지적번역계통상채용연건예측법래강저지지전환개소,이연건예측법적예측준학솔교저,제약기대번역계통정체성능적제승.저개소관련연건예측산법(low-overhead correlated software prediction,LOCSP)가이용대마부본구분대예측지령적불동전이장경,장도체해지령적다조동태집행로경분리위다개호불중합적대마완존부본,병위각개부본제공독립적예측련.종이재불증가동태지령수적전제하실현관련예측,현저제승연건예측적예측준학솔.동시,LOCSP산법기우동태부석적결과,부대부분난예측적열점간접전이지령진행관련연건예측,진일보강저예측개소.실험표명,상비연건예측법,LOCSP산법가장평균예측준학솔종58.9%제승지82.2%,장번역계통적정체성능개소평균강저19.3%,최고강저41.9%,이평균정태대마수량부증가2.4%.