Interrupt handling and dynamic scheduling for binary synthesis

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 16K00088
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Computer system
• Research Institution: Kwansei Gakuin University
• Principal Investigator: Ishiura Nagisa 関西学院大学, 理工学部, 教授 (60193265)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 吉田 信明 公益財団法人京都高度技術研究所, 研究開発本部, 副主任研究員 (00373506) ; 神原 弘之 公益財団法人京都高度技術研究所, 研究開発本部, 主席研究員 (80373497)
• Research Collaborator: Shimizu Miho ; Azuma Kagumi ; Oosako Yuuki ; Ota Sayuri ; Nakano Wakako
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: バイナリ合成 / 高位合成 / 割り込み処理 / 分散制御 / 動的スケジューリング / 投機的実行 / バインディング

Outline of Final Research Achievements

This research project has focused on the following topics (1)-(3), which are expected to enhance the applicability of binary synthesis.
(1) A method of synthesizing a main program and an interrupt handler into independent hardware modules, a method of synthesizing uITRON-based control programs into hardware, and a method of synthesizing control programs written in Erlang have been developed. (2) The dynamic distributed control method has been extended so that it can handle more than one basic blocks. (3) An efficient binding method has been developed which are based on repeated application of integer linear programming.

Free Research Field

計算機システム

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

割り込み処理を含むプログラムをそのままハードウェア化するバイナリ合成の研究はこれまでになく, これが本研究の独創性の一つである. 本技術により, 組込みシステム中のコントローラをハードウェアに置き換えて, 処理速度・応答時間の向上と回路規模・消費電力の削減が図れる. 分散制御による動的制御を大規模な回路の合成に適用した事例はまだなく, 本研究の手法はバイナリ合成により生成される回路の性能向上に有効な技術と考える.
バイナリ合成によるソフトウェア資産のハードウェア化は, 設計効率や性能の改善のみならず, コードの盗用や改ざんの防御や, 生産中止CPUの置き換えによる製品の継続にも役立つと考える.