一种面向加密算法共性子图的指令定制方法.pdf

万方数据
一种面向加密算法共性子图的指令定制方法胡绵江窦倪时策侃勇吴，虯等殖Ｓ眉用芩惴ń辛耸笛椋峁砻鞲梅椒ǹ梢杂行У募跎种算’法的摘要为提高处理器对加密算法的处理效率和扩展性能，本文提出一种基于共性子图的指令定制方法．该方法通过挖掘图阳���于��狦是一个连通的子图，那么它在�芯途哂�一个重要的性质：性质��魋��是指令依赖��械囊桓龉�性子图，那么它一定有且仅有一个根节点，该节点对应于共性计算模式的出口指令，也就是说共性计算模式的出口是唯一的．图�允玖艘恢止残宰油嫉某鱿址绞剑�换疑�圈起来的�踔噶钗R桓鲎油迹�贾锌杉�个共性子图被圈起来，并且共性子图的出口唯一．��共性子图子图��计算机研究与发展��，��隹��图�噶钜览礑�不例．��万方数据
卜鬻��．�砺锯虫餍�戮爨������．．●—一实现方法�甀�R籭％我们利用��．�嘁肫髑岸俗魑9ぞ吡吹娜�口，在算法的��刖�齃�前中端处理，使用自行设计的程序搜集指令信息、生成指令依赖���数据结构．经过算法分析和模式分析，写出共性子图识别算法．最后将指令依赖��淙氲焦蚕碜油�查找算法中进行模式匹配和指令替换，得到目标代码．该流程如图��荆��中实线流程为程序过程，虚线流程为人工过程，人工过程和在整个流程中起指导作用．在本文中，我们进行算法和模式的分析，提取出在加密算法的核心代码及内层循环中最常出现的�个共性计算模式，加上�缓械募渲贩梦什僮鳎�还�是�止残阅Ｊ剑�杂Φ脑贒�图中有�止残�子图，它们将通过我们的算法�退惴�替换为�种模式指令．图�屯�中可以看到两种共性子图的实例．为了提高�邢喙氐拇�硭俾剩�颐强梢栽诖�理器中设置一个专门的存储装置实现�械墓δ埽���惴ㄖ谢褂卸詓一盒的间址访问操作，该操作的内层数组�拇笮」潭ㄎ��鲈K兀�颐扛鲈K�是��即���淼囊桓鍪�莘肿����，我们可以定制一个�×��牟檎冶����隨盒绑定．查找表�梢栽谘�诽逯�馔ü�惶踔噶钏⑿�表中的内容，在循环内若遇到问址访问就只需要通过另一条指令自动完成对�薪�心谌萏崛。�瓿�关于数组�蛃盒的问址访问．这样，我们在循环核心内部就实现了将连续�龇么娌僮鞅涑梢桓龇�存操作的目的．��数据结构编译器的工作可以分为六大步骤：词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、中间代码优化、目标代码生成．当��瓿汕�个阶段的工作，并以��指令集为目标代码生成包含指令信息的������鬈玻瑚�胡绵江等：一种面向加密算法共性子图的指令定制方法图��纷笠颇Ｊ皆贒�中对应的子图�图�疚乃�岱椒ǖ淖芴辶鞒�图��萁峁共愦瓮�熊一腰嵌萋囊墨囊髓蕊�纂�；������。：�万方数据
镫��曼�廷乡二参亡＼�一森林之后．我们经过指令收集、基本块划分、循环和控制结构连接、查找指令相关、建立基本块内指令依赖��裙�蹋��杀疚�二作所需要的数据结构．如图��檬�萁峁乖诤旯凵峡梢钥闯龀绦虻�控制和分支结构，是程序流程的表意复原．��共性子图匹配算法通过��节的性质�颐强梢灾5溃�诨�究�的指令依赖��衅ヅ涔残宰油迹�梢源幼油嫉�出口节点向上搜索匹配．我们从��母�诘憧�始，依次向上检测每个节点，看其是否是某个共性子网的根节点，在匹配算法里我们称子图的根节点为子图的人口．算法��残宰油嫉钠ヅ渌惴ǎ�����觳獯�私诘鉰�膔��猲“��绻��节点不属于任何