Resumo: A redução no tamanho dos programas tem sido um fator importante no projeto de sistemas embarcados modernos voltados à produção em larga escala. Este problema tem direcionado grandes esforços em projetos de processadores que se utilizam de um conjunto de instruções com formato de tamanho reduzido (ex. ARM Thumb e MIPS16) ou que sejam capazes de executarem códigos comprimidos (ex. CCRP, CodePack, etc). Muitos dos trabalhos publicados na literatura têm sido realizados para arquiteturas RISC. Este trabalho propôe um algoritmo de compressão de programas e uma máquina de descompressão para arquiteturas RISC e DSP. O algoritmo utiliza como símbolos para a compressão as árvores de expressão do programa. Resultados experimentais, baseados em programas do SPECInt95 executando em processador MIPS R4000, mostraram uma razão de compressão média, para os programas, de 27,2% e uma razão de compressão de 60,7% quando a área ocupada pela máquina de descompressão é considerada. Resultados experimentais para programas típicos de aplicações para DSPs, executando em um processador TMS320C25, mostraram uma razão de compressão média, para os programas, de 28% e de 75% quando a área da máquina de descompressão é considerada. As máquinas de descompressão foram sintetizadas usando-se bibliotecas standard cell da AMS, para a tecnologia CMOS de 0,6 11m e 5 volts. Simulações da máquina de descompressão mostraram uma freqüência mínima de operação de 90MHz (R4000) e de 130MHz (TMS320C25) Ver menos

Abstract: Reducing program size has become an important goal in the design of modern embedded systems targeted to mass production. This problem has driven a number of efforts aimed at designing processors with shorter instruction formats (e.g. ARM Thumb and MIPS16), or that are able to execute compressed code (e.g. CCRP, CodePack, etc). Much of the published work has been directed towards RISC architectures. This work proposes acode compression algorithm and a decompression engine for embedded RISC and DSP architectures. In the algorithm, the encoded symbols are the program expression trees. Experimental results, based on SPEClnt95 programs running on the MIPS R4000, reveal an average compression ratio of 27.2% to the programs and 60.7% if the area of the decompression engine is considered. Experimental results for typical DSP programs running on the TMS320C25 processor reveal an average compression ratio of 28% to the programs and 75% if the area of the decompression engine is considered. The decompression engines are synthesized using the AMS CMOS standard cell library and a 0.6 p,m 5 volts technology. Gate leveI simulation of the decompression engines reveals minimum operation frequencies of 90MHz (R4000) and 130MHz (TMS320C25) Ver menos