Instruction scheduler framework for transport triggered architectures

Abstract

When no general-purpose processor (GPP) in the market can fulfill the requirements set for an embedded system, a custom-tailored application-specific processor (ASIP) can be used. ASIPs are co-designed with the software used in the system, according to any possible restrictions in performance, energy consumption and used silicon area. Designing application-spesific processors is usually demanding, time-consuming and costly. Therefore, the design process should be automated as much as possible. TTA-Based Codesign Environment (TCE) is a toolset that provides a semi-automated design flow of application-specific processors helping embedded system developers in finding the most optimal processor architecture to run the application at hand. TCE is based on the transport triggered architecture (TTA) processor paradigm. TTA is a highly modular and flexible templated processor architecture well suited for customization. The most important and complicated tool in the TCE toolset is the compiler. The thesis presented a software framework written for the TCE compiler back-end that performs an important part of code generation for TTA processors: instruction scheduling. For the thesis, the base interfaces of the framework were designed and implemented.

AB3:Kun yksikään markkinoilla oleva yleiskäyttöinen suoritin ei pysty täyttämään sulautetun järjestelmän laitteistolle asetettuja vaatimuksia, voidaan käyttöön ottaa sovelluskohtaisesti räätälöity suoritin. Tällaiset suorittimet suunnitellaan yhdessä niillä ajettavan ohjelmiston kanssa siten, että mahdolliset suorituskyky-, virrankulutus- ja pinta-alavaatimukset täyttyvät. Sovelluskohtaisten suorittimien suunnittelu on usein hyvin vaativaa, aikaa vievää ja kallista. Niinpä suurin osa suunnitteluprosessista olisi hyvä automatisoida. TTA-Based Codesign Environments (TCE) on kokoelma ohjelmistotyökaluja, jotka yhdessä tarjoavat sulautettujen järjestelmien suunnittelijoille puoliautomatisoidun sovelluskohtaisten suorittimien suunnitteluvuon. TCE:n tärkein ja monimutkaisin työkalu on kääntäjä. Diplomityö esitteli sovelluskehyksen, joka on osa TCE:n TTA-kääntäjää ja suorittaa yhden käännöstyön tärkeimmistä osista: käskyjen skeduloinnin. Diplomityötä varten tehty työ koostui sovelluskehyksen tärkeimpien rajapintojen suunnittelusta ja toteutuksesta.