[发明专利]基于振荡器相位同步的嵌入式系统寄存器分配方法

摘要

本发明公开了一种基于振荡器相位同步的嵌入式系统寄存器分配方法，主要解决现有嵌入式系统寄存器分配时间较长的问题。其实现过程是：（1）绘制中间变量相互干扰图；（2）取中间变量干扰图的补图；（3）用振荡器对应补图中的节点，求解振荡器相位值；（4）根据t时刻振荡器相位值，得出振荡器相位同步情况；（5）将其对应节点存入临时寄存器中；（6）把临时寄存器中的中间变量转存到系统寄存器中，完成嵌入式系统寄存器分配。本发明能在较短的时间内得到一个较好的嵌入式系统寄存器分配结果，可用于嵌入式系统编译过程中对中间变量进行寄存器分配。

主权项

一种基于振荡器相位同步的嵌入式系统寄存器分配方法，包括如下步骤：(1)将嵌入式系统编译中的中间变量用节点表示，连接相互干扰的中间变量所对应的节点，得到干扰图H；(2)保持干扰图H中的节点不变，去掉干扰图H中相连节点间的边，连接干扰图H中未连接的节点，得到干扰图H的补图G，生成补图G的邻接矩阵A={axy}，x=1,2,...N，y=1,2,...N，其中N为补图G的节点数目；(3)用振荡器对应补图G中的节点，分别记为1,2,...,N，在[0,2π]中随机产生N个振荡器初始相位，在[‑0.1,0.1]随机产生N个振荡器固有频率，根据以下公式计算振荡器的相位变化值： θ · i ( t ) = ω i + k 1 N Σ j = 1 N sin ( θ j - θ i ) if a xy = 1 ω i - k 2 N Σ j = 1 N sin ( θ j - θ i ) if a xy = 0 , 其中，i＝1,2,...N,ωi表示振荡器i的固有频率，k1,k2表示振荡器的耦合强度，θi表示第i个振荡器的相位值，θj表示第j个振荡器相位值，axy表示邻接矩阵A中的元素；(4)根据步骤(3)中的振荡器初始相位和相位变化值，得到t时刻振荡器1,2,...,N的相位，若t时刻第i个振荡器和第j个振荡器相位差的余弦值cos(θj‑θi)>0.99，则第i个振荡器和第j个振荡器相位同步；(5)把振荡器1,2,...,N中相位同步的振荡器所对应的节点放入同一个临时寄存器，直到将所有的节点都分入L个临时寄存器TR1,TR2，...，TRL，L≥1且为整数；(6)将临时寄存器个数L与嵌入式系统寄存器个数M进行比较，若临时寄存器个数L小于等于嵌入式系统寄存器个数M，则将临时寄存器TR1,TR2，...，TRL中的节点转存到嵌入式系统寄存器R1,R2,...,RL中，此时嵌入式系统寄存器溢出变量数X为0，溢出代价fitness为0；否则，先将临时寄存器TR1,TR2,...,TRL分为TR1,TR2,...,TRM和TRM+1,TRM+2,...,TRL两部分，然后将临时寄存器TR1,TR2,...,TRM中的节点转存到嵌入式系统寄存器R1,R2,...,RM中，再将临时寄存器TRM+1,TRM+2,...,TRL中的节点按照冲突最小原则加入到嵌入式系统寄存器R1,R2,...,RM中，并使用局部搜索方法LSP对嵌入式 系统寄存器R1,R2,...,RM的分配结果进行优化，得到嵌入式系统寄存器R1,R2,...,RM的节点、嵌入式系统寄存器溢出变量数X和嵌入式系统寄存器溢出代价fitness，完成嵌入式系统寄存器分配。