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Geplante Arbeiten: Prozessorschicht |
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Die in den Zwischenschichten vorgenommenen Verfeinerungen münden in einer Implementierung, die Realzeitgarantien verlangt. Diese können durch eine Worst-Case-Ausführungszeit-Analyse bereitgestellt werden (Arbeitspaket 7), in der der angenommene zugrundeliegende Prozessor eine wesentliche Rolle spielt.
aiT arbeitet auf ausführbaren Programmen („executables“), die für einen bestimmten Prozessor compiliert sind. Die nebenstehende Abbildung zeigt die innere Struktur von aiT. Eingabe ist das ausführbare Programm und eine sogenannte AIS-Datei, die Zusatzinformationen enthält, die normalerweise vom Benutzer stammen, im Projektkontext aber von anderen Werkzeugen soweit wie möglich erzeugt werden (Integration mit Ada- und Java-Compilern und Information aus höheren Schichten). Die Eingabe wird in einen Kontrolflußgraphen im Zwischenformat CRL („Control-flow graph Representation Language“) übersetzt. Auf diesem setzen dann verschiedene Analysatoren auf, die die maximalen Laufzeiten der Basisblöcke in ausgewählten interprozeduralen Kontexten unter Berücksichtigung des Cache- und Pipelineverhaltens bestimmen. Diese Analysatoren werden mit AbsInts Programm-Analysatoren-Generator PAG aus problemnahen Beschreibungen gemäß der Methodik der Abstrakten Interpretation im Rahmen des Arbeitspakets 7 generiert. Schließlich wird die maximale Laufzeit des Gesamtprogramms als Lösung eines ganzzahligen linearen Optimierungsproblems (ILP) bestimmt. Die Ergebnisse werden in AbsInts Graphvisualierungswerkzeug aiSee übersichtlich dargestellt. Dabei erfordern sehr genaue Vorhersagen von Prozeßlaufzeiten sehr präzise Analysen der Speicherzugriffe in den Programmen. Basierend auf abstrakter Interpretation sind in Arbeitspaket 8 statische Programmanalysen zu entwickeln, die Auskunft über „Data-Alignments“ geben und Zuordnungen von Speicherzugriffen auf Speicherblöcke und Cachezeilen liefern. Technisch erforderlich dafür ist eine genaue Analyse der verwendeten Adreßarithmetik des Prozessors. Konkret sollen dabei mindestens folgende Arten von Beziehungen zwischen Registerinhalten analysiert werden:
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