Softwareframework für Prozessoren mit variablen Befehlssatzarchitekturen

Die Kahrisma-Architektur erlaubt mittels grobgranularer Rekonfiguration der Mikroarchitektur das Umschalten zwischen einfacher und komplexer Prozessoren. Eine effiziente Umsetzung dieser Flexibilität erfordert allerdings die Verwendung einer rekonfigurierbaren Befehlssatzarchitektur (ISA). Daher wurde innerhalb dieser Arbeit ein mixed-ISA Softwareframework realisiert, das die Programmierung von C/C++-Anwendungen mit variablen ISAs ermöglicht und anhand der Kahrisma-Architektur demonstriert

Efficient Dual-ISA Support in a Retargetable, Asynchronous Dynamic Binary Translator

Dynamic Binary Translation (DBT) allows software compiled for one Instruction Set Architecture (ISA) to be executed on a processor supporting a different ISA. Some modern DBT systems decouple their main execution loop from the built-inJust-In-Time (JIT) compiler, i.e. the JIT compiler can operate asynchronously in a different thread without blocking program execution. However, this creates a problem for target architectures with dual-ISA support such as ARM/THUMB, where the ISA of the currently executed instruction stream may be different to the one processed by the JIT compiler due to their decoupled operation and dynamic mode changes. In this paper we present a new approach for dual-ISA support in such an asynchronous DBT system, which integrates ISA mode tracking and hot-swapping of software instruction decoders. We demonstrate how this can be achieved in a retargetable DBT system, where the target ISA is not hard-coded, but a processor-specific module is generated from a high-level architecture description. We have implemented ARM V5T support in our DBT and demonstrate execution rates of up to 1148 MIPS for the SPEC CPU 2006 benchmarks compiled for ARM/THUMB, achieving on average 192%, and up to 323%, of the speed of QEMU, which has been subject to intensive manual performance tuning and requires significant low-level effort for retargeting

Methoden zur applikationsspezifischen Effizienzsteigerung adaptiver Prozessorplattformen

General-Purpose Prozessoren sind für den durchschnittlichen Anwendungsfall optimiert, wodurch vorhandene Ressourcen nicht effizient genutzt werden. In der vorliegenden Arbeit wird untersucht, in wie weit es möglich ist, einen General-Purpose Prozessor an einzelne Anwendungen anzupassen und so die Effizienz zu steigern. Die Adaption kann zur Laufzeit durch das Prozessor- oder Laufzeitsystem anhand der jeweiligen Systemparameter erfolgen, um eine Effizienzsteigerung zu erzielen

Techniques for Crafting Customizable MPSoCS

Ph.DDOCTOR OF PHILOSOPH