DOI: 10.14489/vkit.2019.12.pp.054-060

Левин И. И., Гудков В. А., Евстафьев Г. А., Дордопуло А. И., Гуленок А. А., Бовкун А. В.
МЕТОДИКА ТРАНСЛЯЦИИ ПРОГРАММ НА ЯЗЫКЕ С ДЛЯ РЕКОНФИГУРИРУЕМЫХ И ГИБРИДНЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ НА ОСНОВЕ ПЛИС
(c. 54-60)

Аннотация. Рассмотрена методика преобразования последовательных программ на языке C в конфигурационные файлы программируемых логических интегральных схем комплексом средств разработки прикладных программ для реконфигурируемых и гибридных вычислительных систем. Показано, что отличительная характеристика данной методики – построение параллельной программы на языке программирования COLAMO (Common Oriented Language for Architecture of Multi Objects) на основе анализа информационных зависимостей исходной последовательной программы и последующее преобразование в параллельно-конвейерную форму. Рассмотрены методы расщепления скаляров и растягивания массивов по итерациям, применяемые для соблюдения правил единственной подстановки и однократного присваивания в параллельной программе с сохранением информационных связей исходной последовательной программы. Представлена методика перевода автоматически созданной параллельной программы в масштабируемую параллельно-конвейерную форму, которая с помощью процессора «Прокруст» адаптируется под различные архитектуры и конфигурации реконфигурируемых и гибридных вычислительных систем.

Ключевые слова:  трансляция программ; язык C; редукция производительности; реконфигурируемые вычислительные системы; программирование многопроцессорных вычислительных систем.

Levin I. I., Gudkov V. A., Еvstafiev G. A., Dordopulo A. I., Gulenok A. A., Bovkun A. V.
TECHNIQUE OF C PROGRAM TRANSLATION FOR RECONFIGURABLE AND HYBRID COMPUTER SYSTEMS BASED ON FIELD-PROGRAMMABLE GATE ARRAYS
(pp. 54-60)

Abstract. In this paper, we thoroughly consider the technique of conversion of procedural programs in C to configuration files for field-programmable gate arrays used in the toolkit for programming of reconfigurable and hybrid computer systems. The creation of parallel program in the COLAMO (Common Oriented Language for Architecture of Multi Objects) language using the analysis results of information dependences in the initial procedural program and its further conversion to a parallel and pipeline form are the distinctive characteristics of the technique. We addressed the methods of scalar splitting and array extension by iterations, which are applied for the fulfillment of the single assignment and unique substitution rules in parallel program and the saving of information communications of the initial procedural program. The technique of conversion of automatically created parallel program to the scalable parallel and pipeline form is presented. The “Procrustes” preprocessor adapts the form for different architectures and configurations of reconfigurable and hybrid computer systems. Owing to the described methodology, it is possible to synthesize a resource-independent scalable COLAMO-application, which can adapt to available computational resource by changing of several constants in automatic mode without any considerable modification of the program source code. Then, the scalable COLAMO-applicationis translated by the COLAMO-translator into field-programmable gate arrays configuration files for the specified reconfigurable computer resource.

Keywords: Program translation; C programming language; Performance reduction; Reconfigurable computer systems; Programming of multiprocessor computer systems.