[发明专利]一种面向VLIW体系结构的多元启发式指令选择方法

权利要求书

1.一种面向VLIW体系结构的多元启发式指令选择方法，其特征在于，步骤包括：

1）获取各功能单元的候选指令集中所有可发射指令，所述可发射指令为所有数据依赖指令均已执行完的指令；

2）分别计算各功能单元中每条可发射指令对应的多个启发量，所述启发量包括指令与依赖指令之间的依赖关系量、指令与处理单元之间的关系量以及指令与功能单元之间的关系量；

3）对各功能单元中的可发射指令执行多次排序，每次排序时按照各所述启发量的优先级顺序选择其中一个启发量作为排序比较量，得到排序后的可发射指令序列作为指令选择对象；

所述步骤3）中每个功能单元中的可发射指令执行多次排序的具体实施步骤为：

3.1）取目标功能单元中所有可发射指令作为当前排序序列，并选择优先级最高的启发量作为当前启发量，转入执行步骤3.2）；

3.2）将可发射指令根据当前启发量的值进行排序，对排序后的指令按照启发量的值分为多个指令子序列，得到排序后的多个指令子序列；

3.3）取所述步骤3.2）得到的排序后的多个指令子序列中最优启发量对应的最优指令子序列作为当前排序序列，并选择优先级为下一级的启发量作为当前启发量，返回执行步骤3.2），直至完成根据所有启发量进行的排序。

2.根据权利要求1所述的面向VLIW体系结构的多元启发式指令选择方法，其特征在于，所述步骤2）中指令与处理单元之间的关系量具体包括：目标指令中与目标指令对应不同处理单元的数据依赖指令数所对应的第一处理单元关系量，以及目标指令中是由标量处理单元或向量处理单元的通道寄存器引起数据依赖的数据依赖指令数所对应的第二处理单元关系量；所述步骤2）中启发量还包括对应所述第一处理单元关系量的另类处理单元依赖指令启发量、对应所述第二处理单元关系量的通道寄存器依赖指令启发量。

3.根据权利要求2所述的面向VLIW体系结构的多元启发式指令选择方法，其特征在于，所述步骤2）中指令与功能单元之间的关系量具体包括：目标指令的数据依赖指令对应的所有功能单元数所对应的第一功能单元关系量，以及目标指令的数据依赖指令对应的所有功能单元中下拍空闲的功能单元数所对应的第二功能单元关系量，以及目标指令中与目标指令对应不同功能单元的数据依赖指令数所对应的第三功能单元关系量；所述步骤2）中启发量还包括对应所述第一功能单元关系量的关联功能单元启发量、对应所述第二功能单元关系量的下拍空闲关联功能单元启发量、以及对应所述第三功能单元关系量的另类功能单元依赖指令启发量。

4.根据权利要求3所述的面向VLIW体系结构的多元启发式指令选择方法，其特征在于，所述步骤2）中指令与依赖指令之间的依赖关系量具体是指目标指令的所有数据依赖指令数；所述步骤2）中启发量还包括对应所述数据依赖指令数的依赖指令启发量。

5.根据权利要求4所述的面向VLIW体系结构的多元启发式指令选择方法，其特征在于，所述步骤2）中启发量还包括指令本身执行特性启发量，所述指令本身执行特性启发量为执行目标指令所需的节拍数。

6.根据权利要求5所述的面向VLIW体系结构的多元启发式指令选择方法，其特征在于，所述步骤3）中各启发量的优先级顺序从高到低依次为：另类处理单元依赖指令启发量、通道寄存器依赖指令启发量、下拍空闲关联功能单元启发量、关联功能单元启发量、另类功能单元依赖指令启发量、依赖指令启发量以及指令执行节拍数。

7.根据权利要求1～6中任意一项所述的面向VLIW体系结构的多元启发式指令选择方法，其特征在于，所述步骤1）中还包括获取资源状态表步骤，具体实施步骤为：获取目标基本块中当前节拍以及当前节拍前若干个节拍中各个功能单元状态的资源状态表，所述资源状态表的每个结点记录了对应的功能单元在目标时刻执行的目标指令以及完成所述目标指令还需要的节拍数。

8.根据权利要求7所述的面向VLIW体系结构的多元启发式指令选择方法，其特征在于，所述步骤1）中每个功能单元获取可发射指令的具体实施步骤为：为当前功能单元设置一个存储可发射指令的可发射指令集合并初始化为空；遍历所述资源状态表中当前功能单元的所有一级就绪指令，如果一条目标指令的所有数据依赖指令已经执行完毕，则将所述目标指令添加到可发射指令集合中，并将可发射指令数增加1。

9.根据权利要求8所述的面向VLIW体系结构的多元启发式指令选择方法，其特征在于，所述步骤1）还包括为确定所述指令与功能单元之间的关系量获取每个功能单元的准就绪指令的步骤，具体实施步骤为：为当前功能单元设置一个存储准就绪指令的准就绪指令集合，以及存储准就绪指令的依赖指令的集合并分别初始化为空；遍历所述资源状态表中当前功能单元的二级指令，若一条目标指令的所有依赖指令全部满足只要一拍完成的可发射指令或为在下一拍到来前执行完毕，则将所述目标指令添加到功能单元相应的准就绪指令集合中，将所述目标指令的所有依赖指令则添加到功能单元相应的准就绪指令的依赖指令集合中。