计算机研究与发展2023,Vol.60Issue(10) :2322-2334.DOI:10.7544/issn1000-1239.202220296

以RISC-V为目标的动态二进制翻译代码质量优化方法

Quality Optimization Method of Dynamic Binary Translation Code Targeting for RISC-V

余子濠 陈璐 孙凝晖 包云岗
计算机研究与发展2023,Vol.60Issue(10) :2322-2334.DOI:10.7544/issn1000-1239.202220296

以RISC-V为目标的动态二进制翻译代码质量优化方法

Quality Optimization Method of Dynamic Binary Translation Code Targeting for RISC-V

余子濠 1陈璐 1孙凝晖 1包云岗1
扫码查看

作者信息

  • 1. 处理器芯片全国重点实验室(中国科学院计算技术研究所)北京 100190;中国科学院大学 北京 100049
  • 折叠

摘要

动态二进制翻译是解决一款指令集面临生态系统壁垒问题的主流技术,通过将二进制程序从源指令集翻译成目标指令集,可以在目标指令集的处理器上运行源指令集的应用程序.动态二进制翻译技术的一大挑战是如何生成高质量的目标指令序列,尤其当源指令集和目标指令集存在差异时.为探究该问题,以RISC-V64指令集为目标指令集,分析了当RISC-V64,RISC-V32,MIPS32,x86分别作为源指令集时,影响动态二进制翻译技术翻译质量的因素.针对这些因素,分别提出相应优化方法,并借助RISC-V B扩展和RISC-V P扩展中的部分指令提升翻译质量.最后,提出一个新的动态二进制翻译程序DBT-FEMU实现优化.在模拟器和FPGA中的评估数据显示,运行SPEC CPU2006的整数基准程序时,优化方法可使目标程序所执行的动态指令数平均减少57%,平均性能达QEMU-i386的4.12倍.

关键词

动态二进制翻译/RISC-V/指令集/翻译质量/优化

Key words

dynamic binary translation/RISC-V/instruction set/translation quality/optimization

引用本文复制引用

基金项目

中国科学院战略性先导科技专项(C类)(XDC05030100)

国家自然科学基金重大项目(62090022)

北京市科技计划(Z221100003422003)

中国科学院青年创新促进会项目(2013073)

出版年

2023
计算机研究与发展
中国科学院计算技术研究所 中国计算机学会

计算机研究与发展

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:2.649
ISSN:1000-1239
参考文献量2
段落导航相关论文