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动态二进制翻译中间接跳转的热点跟踪及其一致性维护优化
  • ISSN号:1002-0470
  • 期刊名称:《高技术通讯》
  • 时间:0
  • 分类:TP311[自动化与计算机技术—计算机软件与理论;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:[1]计算机体系结构国家重点实验室,北京100190, [2]中国科学院计算技术研究所,北京100190, [3]中国科学院大学,北京100049, [4]龙芯中科技术有限公司,北京100190, [5]IBM中国研究院,北京100094
  • 相关基金:863计划(2012AA011002,2012AA012202,2013AA014301),国家自然科学基金(61100163,61133004,61173001,61232009)和国家“核高基”科技重大专项课题(2009ZX01028-002-003,2009ZX01029-001-003,2010ZX01036-001-002)资助项目.
中文摘要:

针对动态二进制翻译(DBT)系统对地址转换过程进行一致性维护的基于锁操作的传统方法会在单线程和多线程执行中都造成严重的执行开销的问题,提出了优化一致性维护的机制,通过跟踪热点跳转,在命中率较高的热点跳转的地址转换过程中,避免使用锁操作,仅在检测到并发读写冲突时进行冗余的地址转换。为实现上述检测过程,提出了指令执行时序和地址转换数据的优化设计方法。在基于Godson-3处理器的X86模拟平台上,实验结果显示,优化机制极大地提高了二进制翻译的执行效率,在SPECCPU2000/2006单线程测试中能够降低平均27.7%(1.8%到58.5%)的执行开销,在NPB多线程测试中能够降低平均18.4%(3.3%到64.6%)的执行开销。

英文摘要:

The consistency maintenance for address mapping during indirect branch handling in a dynamic binary translation (DBT) system was studied, and a novel approach to optimization of the consistency maintenance was proposed based on the analysis of the traditional lock mechanism based consistency maintenance scheme' s major shortcoming of causing great overhead both in singlethreaded and multithreaded execution. The new method avoids lock operations during the hot branch handling through tracing the hotspot of the indirect branches, and operates redundant address mapping when read-write conflicts are detected. For the detection, a dedicated mechanism was designed to organize the timing sequence of instructions and the address mapping data. The final results of the experiments on the Godson-3 platform emulating the X86 architecture, show that the proposed approach can reduce the execution overhead by 27.7% on average ( 1.8% to 58.5% ) for singlethreaded benchmarks, and by 18.4% on average (3.3% to 64.6% ) for muhithreaded benchmarks.

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期刊信息
  • 《高技术通讯》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中华人民共和国科学科技部
  • 主办单位:中国科学技术信息研究所
  • 主编:赵志耘
  • 地址:北京市三里河路54号
  • 邮编:100045
  • 邮箱:hitech@istic.ac.cn
  • 电话:010-68514060 68598272
  • 国际标准刊号:ISSN:1002-0470
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2770/N
  • 邮发代号:82-516
  • 获奖情况:
  • 《中国科学引文数据》刊源,《中国科技论文统计与分析》刊源
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘
  • 被引量:12178