Un método de mapeo no invasivo de hardware para bits de condición en traducción binaria
Autores: Li, Chunqiang; Liu, Zhiwei; Shang, Yunhai; He, Lenian; Yan, Xiaolang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Un método de mapeo no invasivo de hardware para bits de condición en traducción binaria
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Traducción
Binario
ISA
Eficiencia
Hardware
ARM
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 33
Citaciones: Sin citaciones
La traducción binaria, como un puente importante para la compatibilidad de aplicaciones entre diferentes arquitecturas de conjuntos de instrucciones (ISAs), ha atraído mucha atención en la industria. Sin embargo, debido a las limitaciones de recursos de hardware de la ISA objetivo, la eficiencia de la traducción y la practicabilidad son pobres. Recientemente, Apple ha logrado ejecutar programas x86 en ARM a través de una tecnología de traducción llamada Rosetta basada en la colaboración software-hardware. En este documento, propusimos un método de mapeo no invasivo de hardware para bits de condición (HNIMCB) en la traducción binaria, que implementa de manera innovadora las operaciones de configuración y referencia de los bits de condición sin cambiar la codificación original de instrucciones y la función del procesador objetivo. Este método es aplicable para la traducción binaria desde arquitecturas fuente con operaciones de bits de condición a arquitecturas objetivo sin operaciones de bits de condición. Elimina la diferencia de recursos de bits condicionales entre las ISAs fuente y objetivo, reduce las instrucciones computacionales y las operaciones de acceso a memoria después de la traducción de la ISA fuente a la ISA objetivo, y mejora drásticamente la eficiencia de la traducción. Realizamos este experimento a nivel de simulación funcional utilizando el traductor binario QEMU de ARM a RISC-V. Una serie de pruebas de referencia revelaron que el número total de instrucciones disminuyó en un 41%, mientras que el número de instrucciones de acceso a memoria disminuyó en un 37% después de la traducción aplicando el HNIMCB.
Descripción
La traducción binaria, como un puente importante para la compatibilidad de aplicaciones entre diferentes arquitecturas de conjuntos de instrucciones (ISAs), ha atraído mucha atención en la industria. Sin embargo, debido a las limitaciones de recursos de hardware de la ISA objetivo, la eficiencia de la traducción y la practicabilidad son pobres. Recientemente, Apple ha logrado ejecutar programas x86 en ARM a través de una tecnología de traducción llamada Rosetta basada en la colaboración software-hardware. En este documento, propusimos un método de mapeo no invasivo de hardware para bits de condición (HNIMCB) en la traducción binaria, que implementa de manera innovadora las operaciones de configuración y referencia de los bits de condición sin cambiar la codificación original de instrucciones y la función del procesador objetivo. Este método es aplicable para la traducción binaria desde arquitecturas fuente con operaciones de bits de condición a arquitecturas objetivo sin operaciones de bits de condición. Elimina la diferencia de recursos de bits condicionales entre las ISAs fuente y objetivo, reduce las instrucciones computacionales y las operaciones de acceso a memoria después de la traducción de la ISA fuente a la ISA objetivo, y mejora drásticamente la eficiencia de la traducción. Realizamos este experimento a nivel de simulación funcional utilizando el traductor binario QEMU de ARM a RISC-V. Una serie de pruebas de referencia revelaron que el número total de instrucciones disminuyó en un 41%, mientras que el número de instrucciones de acceso a memoria disminuyó en un 37% después de la traducción aplicando el HNIMCB.