Heterogeneous architectures programming library

Встраиваемые системы с гетерогенной архитектурой, рассматриваемые в данной работе, состоят из одного управляющего и одного или нескольких периферийных процессоров. Разработка ПО для таких систем представляет заметные сложности, требуя различные наборы инструментов для каждой составляющей гетерогенной системы. Достижение высокой эффективности также становится более сложной задачей. Кроме того, во многих сценариях встраиваемые системы требуют настройки во время исполнения, что непросто обеспечить с использованием стандартных средств. Эта работа представляет C-подобный предметно-ориентированный язык (DSL) для метапрограммирования и библиотеку, предоставляющую единый интерфейс для программирования периферийных процессоров с использованием этого языка. Это позволяет разрешить упомянутые проблемы. DSL встроен в C++ и позволяет свободно манипулировать написанными на нем выражениями и, таким образом, представляет собой реализацию идеи генеративного программирования, когда выразительная мощь высокоуровневого языка используется для многоступенчатой генерации низкоуровневого DSL кода. Вместе с другими возможностями, например, обобщенными DSL функциями, это делает данный язык гибким инструментом для динамической кодогенерации. Подход, используемый в библиотеке, - это динамическая компиляция. Код, написанный на предметно-ориентированном языке, транслируется в LLVM IR и затем компилируется в машинный код во время исполнения. Это открывает возможность динамических оптимизаций кода, например, специализации функций для определенных значений, известных только во время исполнения. Гибкая архитектура библиотеки обеспечивает простую расширяемость на любые платформы, поддерживаемые LLVM. В конце работы также приводятся апробация библиотеки на нескольких системах и демонстрация возможности динамических оптимизаций.