兼容ARM Thumb指令的多指令集处理器技术研究

Research on multi-instruction set processor technology compatible with ARM Thumb instructions
白创1
陈益如1
童元满2
1. 长沙理工大学 物理与电子科学学院, 长沙 410114
2. 安信智控科技有限公司, 北京 100085

摘要

随着处理器的快速发展,RISC-V的软件生态环境建设成为其在处理器市场中站稳脚跟的关键因素之一。二进制翻译是解决处理器二进制代码兼容性问题、为处理器生态环境建设获取时间成本的关键技术之一,但由于二进制翻译器难以以较低的功耗面积开销获得高效执行的二进制代码,使其无法广泛应用于嵌入式领域。针对二进制翻译器执行效率和功耗面积开销难以取得平衡的问题,采用硬件逻辑加速的方式处理ARMv7-M中条件执行指令、更新标志位指令以及桶形移位指令,并利用静态二进制翻译器对ARMv7-M程序进行IT Block分裂、地址重计算及指令映射后生成RISC-V二进制代码,以此支持ARMv7-M的各类指令。基于开源内核CV32E40P设计了一个支持ARMv7-M的处理器内核,结果表明,运行ARMv7-M程序的平均性能能够达到直接运行RISC-V程序性能的137%,与纯软件二进制翻译支持ARMv7-M相比,该处理器核运行ARMv7-M程序的性能提升了5.59倍。

基金项目

高新技术产业科技创新引领计划(科技攻关类)项目(2020GK2012)

出版信息

DOI: 10.19734/j.issn.1001-3695.2023.02.0065
出版期卷: 《计算机应用研究》 印刷出版, 2023年第40卷 第11期
所属栏目: 系统应用开发
出版页码: 3363-3367
文章编号: 1001-3695(2023)11-025-3363-05

发布历史

[2023-05-04] 优先出版
[2023-11-05] 印刷出版

引用本文

白创, 陈益如, 童元满. 兼容ARM Thumb指令的多指令集处理器技术研究 [J]. 计算机应用研究, 2023, 40 (11): 3363-3367. (Bai Chuang, Chen Yiru, Tong Yuanman. Research on multi-instruction set processor technology compatible with ARM Thumb instructions [J]. Application Research of Computers, 2023, 40 (11): 3363-3367. )

关于期刊

  • 计算机应用研究 月刊
  • Application Research of Computers
  • 刊号 ISSN 1001-3695
    CN  51-1196/TP

《计算机应用研究》创刊于1984年,是由四川省科技厅所属四川省计算机研究院主办的计算技术类学术刊物。

《计算机应用研究》瞄准本学科领域迫切需要的前沿技术,及时反映国内外计算机应用研究的主流技术、热点技术及最新发展趋势。主要刊载内容包括本学科领域高水平的学术论文、本学科最新科研成果和重大应用成果。栏目内容涉及计算机学科新理论、计算机基础理论、算法理论研究、算法设计与分析、区块链技术、系统软件与软件工程技术、模式识别与人工智能、体系结构、先进计算、并行处理、数据库技术、计算机网络与通信技术、信息安全技术、计算机图像图形学及其最新热点应用技术。

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