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龙图腾网获悉南京大学申请的专利一种基于指令级数据流分析的新指令扩展方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115543439B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-11发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211256469.2，技术领域涉及：G06F8/75；该发明授权一种基于指令级数据流分析的新指令扩展方法是由王豫;陈昊东;蔡悦;王林章设计研发完成，并于2022-10-14向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于指令级数据流分析的新指令扩展方法在说明书摘要公布了：本发明公开一种基于指令级数据流分析的新指令扩展方法，包括以下步骤：首先基于静态分析构建指令级数据流图；接着基于指令约束条件对指令级数据流图进行划分得到子图集合；然后基于子图等价关系的定义对子图集合进行等价类划分，并基于指令序列特征和频次筛选出符合特征的高频子图；最后基于抽象指令序列，描述每一个高频子图对应的新指令语义。之后可以根据抽象指令序列来实现新指令并通过在代码生成时使用新指令，达到性能优化的效果。本方法使得用户仅需要提供指令约束条件和指令序列特征等少量信息，就可以自动发掘程序中可优化的指令片段，从而有效降低人工成本，提高指令挖掘的准确性和效率。

本发明授权一种基于指令级数据流分析的新指令扩展方法在权利要求书中公布了：1.一种基于指令级数据流分析的新指令扩展方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤一，基于静态分析构建指令级数据流图，对输入程序及其变体进行静态分析，在基本块粒度上构造指令级数据流图； 步骤二，基于指令约束条件对指令级数据流图进行划分得到子图集合，通过穷举搜索指令级数据流图的所有可能的子图划分，在搜索过程中对每一子图进行遍历，收集子图中结点数量、出入边数量信息，通过约束求解，判断子图是否满足指令约束条件，最终得到指令级数据流图中满足指令约束条件的子图集合；所述步骤二具体包括： 所述指令约束条件包括指令条数、输入个数范围、输出个数范围、凸性，由用户设置； 对所述指令级数据流图的指令结点进行拓扑排序； 采用递归算法按指令级数据流图的指令结点的逆拓扑序进行搜索，穷举所有可能的子图划分； 对搜索过程中得到的每一子图进行遍历，得到子图中指令结点的数量、出入子图的边数、出入子图的边所连接的结点数量、是否存在子图出边连接子图外部结点再通过子图入边连接子图内部结点的情况，通过约束求解，判断子图是否满足指令约束条件，将不满足约束条件的子图剔除；在算法运行过程中，若某一子图划分不能满足约束，且基于此子图划分后续搜索得到的子图划分也不可能满足约束，则进行剪枝； 收集搜索过程中所有满足约束条件的子图，得到指令级数据流图对应的子图集合； 步骤三，基于子图等价关系的定义对子图集合进行等价类划分并基于指令序列特征和频次筛选子图，首先根据等价关系的定义，遍历子图集合进行等价类划分，然后将指令序列特征转换为模板指令级数据流图，通过遍历子图等价类，筛选出与模板指令级数据流图等价的子图等价类并进行频次统计，最终保留出现频次超过用户自定义阈值的高频子图； 步骤四，基于抽象指令序列描述每一个高频子图对应的新指令语义，通过遍历子图，将子图转换为指令序列，并使用虚拟寄存器来表示指令的操作数和输出值。

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