一种面向众核架构的数据流编译框架-论文.pdf

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1、第37卷第7期计算机学报Vol_37NO．72014年7月CHINESEJoURNALOFCOMPUTERSJuly2014一种面向众核架构的数据流编译框架魏海涛”秦明康”于俊清””(华中科技大学计算机科学与技术学院武汉(华中科技大学网络与计算中心武汉430074)”(中国科学院计算技术研究所计算机体系结构国家重点实验室北京100190)摘要数据流编程模型将程序设计与媒体处理相结合，已大量应用到各个领域．众核处理器已经成为主流和工业标准，如何利用众核架构的特性来提高流应用执行性能已成为目前研究工作的一大难点

2、．文中提出了一个高效的流编译框架来优化流应用的执行，该框架包含3个优化策略：设计一个最优的软件流水调度方法；提出一个高效的数据存储分配算法；并采用合理的众核间的映射策略，减小通信以及同步的开销．文中在Godson—T上实现了该编译器框架，实验结果表明，该方法比优化前有较大性能改进．关键词编译框架；数据流程序；众核处理器；软件流水；并行中图法分类号TP391DOI号10．3724／SP．J．1016．2014．01560ACompilationFrameworkofDataflowProgramsforMan

3、y—CoreArchitectureWEIHai—Tao’QINMing—Kang’YUJun—Qing’’。’FANDong—Rui。’¨(SchoolofComputerScienceandTechnology，HuazhongUniversityofScienceandTechn0log，Wuhn430074)(CenterofNetworkandComputation，HuazhongUniversity0_厂ScienceandTechnology，Wuhan430074)(StateKeyLab

4、oratoryofComputerArchitecture，InstituteofComputingTechnology，ChineseAcademyofSciencP，BPijing100190)AbstractDomainspecificprogramminglikeDataflowProgrammingModelwhichcombinesthefeaturesofmediaapplicationsandprogramminglanguageshasappliedtomanyfields．Many—co

5、rearchitecturehasbecomethemainstreamsolutionandindustrystandard，howtousethecharacter—istic0many—corearchitecturetoimprovetheperformanceofstreamapplicationshasbecomeadifficultyinpresentresearchwork．Inordertosolvetheseproblems，weproposeanefficientstreamcompi

6、lationframeworkformany-corearchitecturetooptimizetheexecutionofstreamapplications，whichiscomposedofthreeoptimizationstrategy．Inthefirstphrase，rate—optimalsoftwarepipeliningscheduleisconstructedtOimproveparallelism．Then，abufferallocationalgo—rithmisproposed

7、tOallocatethedataforpipeliningscheduleandredundantbuffercopyoperationiseliminated．ThelastphasemapsthelogicalcorestothephysicalcorestOreducethecommuni—cationoverhead．WealsoimplementtheframeworkonGodson-Tandtheexperimentsshowthatourmethodobtainsaboutanaverag

8、e58improvement．Keywordscompilationframework；dataflowprograms；many-coreprocessor；softwarepipelining；parallelism收稿日期：2011—11—21；最终修改稿收到日期：2013—12—26．本课题得到国家“八六三”高技术研究发展计划重点项目(2012AA010902)、高等学校博士学科点专项科研基金(2O12o