name: Математическое и алгоритмическое обеспечение создания компиляторов предметно­-ориентированных языков для специализированных вычислительных машин
keyword_list: предметно-ориентированный язык, компилятор, спецпроцессор, SMT-решатель, выбор команд, планирование команд, распределение регистров
abstract: В составе современных вычислительных систем все чаще используются аппаратные спецпроцессоры, программируемые на предметно-ориентированных языках. Популярность набирает подход codesign, предполагающий совместную разработку спецпроцессора и компилятора. При этом традиционный инструментарий (GCC и LLVM) оказывается недостаточным для быстрой разработки оптимизирующих компиляторов, порождающих целевой код нерегулярной архитектуры со статическим параллелизмом операций. Автор предлагает использовать методы решения NP-полных задач для реализации машинно-зависимых фаз компиляции. Фазы осуществляются на основе сведения к задаче SMT, что дает возможность избавиться при построении компилятора от эвристических и приближенных подходов, требующих трудоемкой программной реализации. В частности, с использованием SMT-решателя реализуются: синтез правил машинно-зависимой оптимизации, выбор команд, планирование команд и распределение регистров. Синтез правил оптимизации осуществляется на основе анализа набора программ из заданной предметной области. Решение задачи совместного планирования команд и распределения регистров включает в себя предварительный анализ программы с помощью разработанных алгоритмов, что позволяет сократить число формируемых SMT-ограничений. Рассматриваются вопросы апробации разработанных методов и алгоритмов на примере компилятора для спецпроцессора с набором команд, ускоряющим реализации алгоритмов низкоресурсных шифров из области Интернета вещей. Полученные результаты компиляции и программного моделирования для 8 криптоалгоритмов и 3 вариантов спецпроцессора (CISC, VLIW и вариант delayed load) демонстрируют практическую применимость предложенного подхода.
chairman_dissertation_council.surname: Сигов А. С.
chairman_dissertation_council.position: Президент
chairman_dissertation_council.degree: Доктор физико-математических наук
organization_supervisor.surname: Прокопов Н.И.
organization_supervisor.position: Первый проректор
organization_supervisor.degree: Доктор химических наук
rubrics.code: 50.41.17
rubrics.name: Системное программное обеспечение
oecds.code: 01.02.EW
oecds.name: COMPUTER SCIENCE, SOFTWARE ENGINEERING
oecds.code: 01.02.ET
oecds.name: COMPUTER SCIENCE, INFORMATION SYSTEMS
speciality_codes.name: Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей
speciality_codes.code: 05.13.11
supervisors.fio: Тарасов И.Е.
supervisors.scientific_degree: Доктор технических наук
supervisors.speciality_code: Вычислительные машины, комплексы и компьютерные сети
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Галатенко В.А.
opponents.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
opponents.speciality_code: Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Боков Г.В.
opponents.scientific_degree: Кандидат физико-математических наук
opponents.speciality_code: Дискретная математика и математическая кибернетика
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: РТУ МИРЭА
protection_organization.name: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «МИРЭА – Российский технологический университет»
protection_organization.ogrn: 1037739552740
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения
author_organization.short_name: РТУ МИРЭА
author_organization.name: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «МИРЭА – Российский технологический университет»
author_organization.ogrn: 1037739552740
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения