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由于结合了专用集成电路(ASIC)的高性能和通用处理器(GPP)的灵活性,可重构处理器的优势越来越明显。为了满足可重构系统对设计周期、性能、功耗等方面的要求,需要强大的编译支持,然而,现有的编译器框架和编译技术不能满足可重构处理器特殊的体系结构和运行方式的需求。其中核心循环到可重构阵列的映射是编译器设计的关键问题,映射是否有效决定了可重构处理器的硬件资源是否得到充分利用,进而决定了整个系统的最终性能。 本文即重点研究运用模调度算法解决这一关键问题的实现方法和优化策略,由于对映射算法的研究无法脱离目标体系结构和编译器框架,因此目标体系结构和编译框架的设计是本文研究必须完成的基础工作。本文的主要工作有:1)目标可重构体系结构的设计;2)编译框架的设计;3)面向可重构体系结构的模调度算法的设计;4)面向可重构体系结构的模调度算法的优化,在基本模调度算法的基础上设计了三种优化方法:在计算操作节点的优先级时使用基于关联度的优先级计算方法;建立了综合考虑应用程序特性和可重构体系结构特征的开销模型和高效的映射决策机制;在模调度算法基本流程结束后使用段间调度技术对所得初步映射结果进行后处理优化。 实验结果表明在面向可重构体系结构的模调度算法中:使用基于关联度的优先级计算方法,与基于活动性和高度的方法相比,路由PE数减少了18.1%~66.67%,软件流水性能提升了16.67%~37.50%;采用本文设计的综合考虑各种开销影响程度的映射决策机制,与简单地将各种开销值相加得到总映射开销的方法相比,操作执行的并行度平均提升了11.67%;加入段间调度优化后,测试程序的执行时间缩短了12.07%26.22%。