面向IXP网络处理器的位域优化和内联优化

摘要

网络处理器是针对网络处理而优化设计的专用指令集处理器。其底层硬件体系结构经过特殊的设计能够以线速率处理和传输网络数据包。但程序员为了编写有效的网络处理程序必须熟悉网络处理器底层硬件结构，这样编写出的程序虽然效率较高，但是重J{J性和移植性都较差；并且随着网络处理器体系结构的不断复杂，程序员的负担将更重。为此需要提供一种高层的，包含语言、编译器、运行时系统的综合编程环境让程序员能够更加有效的写程序而不需要关注硬件细节。为程序员提供了灵活的编程接口，可以通过软件实现各种网络处理协议和服务，降低了丌发成本和开发周期。 网络处理器的特殊体系结构为编译技术提供了新的机会，本文分为两个独立的部分介绍了在网络处理器IXP编程环境项目中实现的两个针对其体系结构的编译优化技术一一位域优化和内联优化。 位域优化是一种针对IXP中位操作指令集的窥孔优化技术。通过向传统的数据流分析技术中引入位信息，建立基于位信息的定值-使用和使用-定值链，以及使用模式匹配技术进行指令合并。实验数据显示通过位域优化，可以删除1.1％-3.7％的指令。 内联优化是一种传统的编译器优化技术，但是LXP处理器体系结构的独特性为内联优化提供了新的机会。通过关键路径提取技术以及迭代编译，内联优化可以更有效的进行分析和扩展。实验数据显示通过内联优化最终的网络处理的速度可以提高8％。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：图目录及表目录

声明及论文版权使用授权书

第一章背景介绍

第二章位域优化

第三章内联优化

第四章总结与展望

参考文献

致谢

作者简历