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面向总线翻转编码的低能耗指令调度方法
  • ISSN号:1000-1239
  • 期刊名称:计算机研究与发展
  • 时间:2014.8.15
  • 页码:1773-1780
  • 分类:TP311.56[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] TP314[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]武汉大学计算机学院,武汉430072, [2]软件工程国家重点实验室(武汉大学),武汉430072
  • 相关基金:国家自然科学基金重点项目(91118003);国家自然科学基金面上项目(61170022)
  • 相关项目:可信软件构造理论与方法研究
中文摘要:

能耗是设计嵌入式系统不可忽视的一个重要方面.针对嵌入式设备主要能耗来源之一的总线能耗,提出了一种基于总线翻转编码的低功耗指令调度方法.该方法以程序执行频度的profile信息为指导,利用数据随机性增强算法调度指令,获得适应总线翻转编码的指令序列,既减少总线翻转次数,又获得较为平衡的总线使用率,最终达到节约能耗的目的.以MiBench测试用例集为基准进行的对比实验可以看出,该方法能够有效地减少总线翻转次数.相对于未编码优化的arm-linux-gcc的指令序列,平均优化率可达到26%左右.相对于VSI+BI方法,平均优化率也能达到10%以上.

英文摘要:

Power consumption is an important aspect in the design of embedded systems. Aiming at the bus power consumption and balance usage that is one of the most important parts of total power, we propose a low power instruction scheduling method that orients to the bus-invert encoding. It can greatly improve the efficiency of bus-invert encoding. First, the method helps with the profile tool such as sire-profile to pick out the branch access frequencies of the program. And then the data random enhancement scheduling instruction (DRESI) is proposed to s~zhedule the instructions for both entry instruction and intra instructions in basic block, which is guided by the branch frequencies information. It can not only reduce the frequency of the total bus inverts, but also balance the inverts between buses. Our experiments evaluated by the test cases of MiBeneh benchmark show that the method obtains considerable reduction in bus invert and more balance between buses. It can get about 26% on average bus invert reduction compared with original sequence of GCC with the two level (-O2) optimization and more than 10% reduction compared with the VSI+BI method. And furthermore, in the utilization balance of bus inverts, it also gets about 14.4% improvements on average.

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期刊信息
  • 《计算机研究与发展》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院计算技术研究所
  • 主编:徐志伟
  • 地址:北京市科学院南路6号中科院计算所
  • 邮编:100190
  • 邮箱:crad@ict.ac.cn
  • 电话:010-62620696 62600350
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-1239
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1777/TP
  • 邮发代号:2-654
  • 获奖情况:
  • 2001-2007百种中国杰出学术期刊,2008中国精品科...,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,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),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:40349