Profile guided code positioning optimizations in a C-compiler

Abstract

Wenn die Leistung des Systems unter einer ineffizienten Nutzung des Befehlscaches aufgrund von "instruction fetch stalls" leidet, können gewisse Optimierungen Abhilfe schaffen. Viele Optimierungsansätze sind bekannt - auf Hardware und Software-Ebene. Diese Arbeit beschäftigt sich jedoch ausschließlich mit Software-Optimierungen und beschreibt Algorithmen, die versuchen die Performance des Befehlscaches durch das algorithmische Umordnen von Code zu erhöhen. Dabei wird das Umordnen von Profildaten gesteuert, die die Einsatzumgebung des Target-Programms reflektieren und aggressivere Optimierungen ermöglichen. Neben ausführlichen Beschreibungen werden Ergebnisse für die von "ONDEMAND Microelectronics AG" entwickelten VLIW-Architektur präsentiert.<br />

When the execution of a program results in an excessive amount of instruction cache misses leading to a performance that is not satisfactory, optimizations may well be worth considering. While different approaches have been developed in the past that address hardware and software aspects as well, this thesis concentrates on software approaches only. Targeting a VLIW architecture developed by "ONDEMAND Microelectronics AG" various optimizations have been implemented that aim to improve the performance of the instruction cache by performing an algorithmic code reordering. To be more efficient all algorithms presented in this thesis make use of the profile data that is collected to reflect the real workload of the target application.