[发明专利]用于实现代码划分和在异构处理器内核上执行的高效有向非循环图模式匹配

说明书

用于自动地确定如何对应用程序进行划分和卸载，用于由移动设备内的通用应用处理器和辅助处理器(例如，DSP、GPU等等)执行的方法、设备和系统。移动设备可以基于有向非循环图(DAG)的模式匹配来确定应用代码中最适合于在辅助处理器上执行的部分。特别地，移动设备可以识别代码中的(特别是代码的数据流程图中的)一种或多种模式，将每一种识别的代码模式与已知当在辅助处理器(例如，DSP)上执行时具有某种利益的预定义的图形模式进行比较。移动设备可以确定在辅助处理器上执行代码的部分的开销和/或利益，并且可以对具有与辅助处理器有关的低开销和/或高利益的部分进行卸载。

技术领域

概括地说，本公开内容涉及计算设备，并且更具体地，涉及用于实现代码划分和在异构处理器内核上执行的高效有向非循环图模式匹配。

背景技术

移动电子设备(例如，蜂窝电话、手表、头戴式耳机、远程控制等等)与以往任何时候相比变得更加复杂，并且现在通常包括多个处理器、片上系统(SoC)、以及允许移动设备用户在其移动设备上执行复杂的和功率密集的软件应用(例如，视频流、视频处理等等)的其它资源。随着复杂度和功耗的增加，更好地利用移动设备的资源和能力的新的和改进的处理技术正在开始涌现。

这些新兴的技术包括能够对被设计用于在通用应用处理器上执行的代码进行编译，使得该代码适合于在诸如数字信号处理器(或DSP)之类的辅助处理器上执行的系统。特别地，应用程序可以被划分成单元或块，并且可以基于所识别的不同的处理部件(例如，DSP、图形处理单元或GPU等等)的效率/能力来将单元/块分布到该不同的处理部件。这使得主或中央处理单元(CPU)或应用处理器将其操作中的一些操作卸载到辅助处理器，以节省功率和/或改善性能。

但是，确定应用程序如何被划分以及哪些部分最适合于在辅助处理器上执行，经常是困难的设计任务。也就是说，只要存在用于识别并且将给定的代码段划分成非常适合于在不同类型的内核或处理单元中执行的部件的有效方式，将操作卸载到辅助处理器就可以改善移动设备的性能和功耗特性。

现有的技术可以利用不同的技术来识别和/或处理代码。一些技术可以利用自动代码划分，并且可以通过程序依赖图来表示应用代码，用于使用固有的并行性和已知的通信开销来对代码进行划分。这些技术没有利用可能已知对特定的处理单元(诸如数字信号处理器(DSP))有益的预定义的模式。其它技术可以检测代码(或二进制)内的惯用语法(idiom)(或者已知的/预定义的指令集)，并且利用硬件辅助指令(即，复杂指令集计算或“CISC”指令)来取代惯用语法。这些技术通常只可以处理有限的粒度(大部分是直线型的指令)和简单的模式，诸如精确的模式或者有限的自由度。另外，存在用于发现重复代码和使用高级源代码来检测克隆的某些技术。此外，图模式匹配已经被用在数据库系统中。

存在使用指令选择算法的其它技术，所述指令选择算法利用树型模式匹配来调整代码以包括低开销指令。特别地，自底向上的重写系统(或BURS)算法可以被用来通过迭代地匹配与输入代码(例如，应用、例程等等)有关的输入树内的各个子树以便发现最佳开销指令集(即，覆盖整棵树并且还提供最低开销/最高利益的指令的组合)，来确定针对输入代码的最佳指令集。基于模式匹配，可以生成用于在计算设备上执行的新的、改进的指令集。

但是，当对使用基于图形表示的复杂的代码的部分进行卸载时，已知的技术可能是不适合的。换言之，现有的技术可能不使用代码的有向非循环表示进行匹配来识别用于异构多核或分布式系统的最佳卸载方式的编译器后端解决方案。

发明内容