Geri Dön

A C-compiler and worst-case execution time analyzer forverysimpleCPU

Başlık çevirisi mevcut değil.

  1. Tez No: 648527
  2. Yazar: DENİZ İSKENDER
  3. Danışmanlar: PROF. DR. HASAN FATİH UĞURDAĞ, PROF. DR. SEZER GÖREN UĞURDAĞ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2020
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Özyeğin Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Bilimleri Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 64

Özet

VerySimpleCPU (VSCPU), önce Ozyegin Üniversitesi'nde, daha sonra da Yeditepe Üniversitesi'nde geliştirilen bir mikrodenetleyicidir (MCU). 2012'den beri harika bir ögretim aracı olduğunu kanıtladı. VSCPU aynı zamanda bir araştırma aracı olduğunu da kanıtladı. RISC-V, VSCPU'ya bir alternatif olabilir ancak mikroişlemciler (uPler) üzerinde durur. RISC-V'nin MCU sürümünün bile öğretilmesi ve kullanılması VSCPU'dan daha zordur. RISC-V'nin yazılım araç zincirinin manipüle edilmesi de çok zordur. Diğer herhangi bir işlemci (CPU) gibi, bir derleyici VSCPU'yu çok daha kullanışlı bir CPU yapar. Bu tez VSCPU'ya ilk derleyicisini (bir C-derleyicisi) verdi, dolayısıyla onu bir derleyiciye sahip ilk Türkçe CPU yapıyor. Ek olarak, bu tez VSCPU araç zincirimize En Kötü Durum Koşum Süresi (WCET) çözümleyicisine de katkıda bulundu. Çoğu MCU uygulaması gerçek zamanlıdır ve kodun CPU üzerinde gerçek hayatta yürütülmesi, WCET'ı kolayca yakalayamayabilir. En iyi yaklaşım, doğru tahminler elde etmek için en azından hedeflediği CPU için ozelleştirilmesi gereken WCET analizi yapmaktır. Derleyici ve WCET çalışmalarının yanı sıra, bu tezin Optimizasyon adında üçüncü bir bölümü vardır. Çoğu açık kaynak derleyici birleşeni, yığın tabanlı işlemleri destekleyen talimatlara sahip uP'ler içindir. Ancak MCU genellikle bu tür talimatlara sahip değildir ve bu nedenle alan, güç tüketimi ve saat frekansı açısından daha iyi olabilir. Kullandığımız çözüm, VSCPU üzerinde yığın tabanlı bir işlemciyi taklit etmekti. Ancak bu, programın kapladığı alanı büyütür, dolayısıyla belleği büyütür ve programı yavaşlatır. Belleği olabildiğince küçük tutmak, özellikle VSCPU kullanım durumumuz olan FPGA'lerde MCU' ların uygulanması durumunda önemlidir. Optimize edilmiş derleyicimiz, yığın çerçevelerini alt yığın çerçeveleriyle eşler ve %40 daha az program alanı sağlar.

Özet (Çeviri)

VerySimpleCPU (VSCPU) is a microcontroller (MCU), initially developed at Ozyegin Univ., and later on, also at Yeditepe Univ. It proved to be a great teaching tool since 2012. VSCPU, more recently, proved to be also a research tool. RISC-V could be an alternative to VSCPU but its emphasis is on microprocessors (uPs). Even the MCU version of RISC-V is harder to teach and manipulate than VSCPU. RISC-V's software toolchain is also very difficult to manipulate. Like any other CPU, a compiler would make VSCPU a much more usable CPU. This thesis gave VSCPU its first compiler (a C-compiler), hence making it the very first Turkish CPU with a compiler. In addition, this thesis also contributed to our VSCPU toolchain a Worst-Case Execution Time (WCET) analyzer. Most MCU applications are hard real-time, and real-life execution of the code on the CPU may not easily catch the worst-case execution time. The best approach is doing WCET analysis, which needs to be at least customized for the CPU it targets in order to come up with accurate estimates. Besides the compiler and WCET works, this thesis has a third part, namely, Optimization. Most open-source compiler components are for uPs, which have instructions that support stack-based operations. However, MCUs usually do not have such instructions and, hence, can be better in area, power consumption, and clock frequency. The solution we used was to emulate a stack-based processor on VSCPU through extra code generated by the compiler. However, that makes the program footprint larger, hence making the memory larger and program slower. Keeping the memory as small as possible is important especially in the case of implementing MCUs on FPGAs, which is our common VSCPU use case. Our optimized compiler maps stack frames to heap frames and achieves 40% smaller program footprint.

Benzer Tezler

  1. Verysimplecpu and synthesis of customized multi-core microcontrollers

    Verysimplecpu ve özelleştirilebilir çok çekirdekli mikrodenetleyicilerin sentezi

    ABDULLAH YILDIZ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolYeditepe Üniversitesi

    Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SEZER GÖREN UĞURDAĞ

    PROF. DR. HASAN FATİH UĞURDAĞ

  2. The significance and the contribution of 6+1 traits of writing to the success of the students in writing courses in English language teaching

    Yazmanın 6+1 özelliğinin İngilizce öğretiminde yazılı anlatım derslerindeki öğrenci başarısına katkısı ve önemi

    ÖZLEM YAZAR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2004

    Eğitim ve ÖğretimGazi Üniversitesi

    İngiliz Dili Eğitimi Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. PAŞA TEVFİK CEPHE

  3. Gemilerde karina temizliğinin enerji verimliliğine etkisi

    The energy efficiency effects of ship hull cleaning

    PINAR KARABIYIK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Denizcilikİstanbul Teknik Üniversitesi

    Deniz Ulaştırma Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. YASİN ARSLANOĞLU

  4. M-pick fixed-priority selection and muxing

    M-seçmeli sabit-öncelikli seçme ve çoğullama

    MUSTAFA TOSUN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiÖzyeğin Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HASAN FATİH UĞURDAĞ

  5. İşlem değişikliklerinin etkisini azaltmak için komut önbelleği erişim gecikmesinin kodlanması

    Encoding instruction cache access latency for mitigating the impact of process variations

    SEHER KIZILTEPE

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2010

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolÇanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi

    Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. İSMAİL KADAYIF