ArchC: Uma linguagem de descrição de arquiteturas Instituto de Computação – UNICAMP MO401 - Arquitetura de Computadores I Prof. Rodolfo Jardim Azevedo ArchC: Uma linguagem de descrição de arquiteturas Javier Alexander Montoya Zegarra-Farach javier.montoya@ic.unicamp.br

Roteiro Introdução Trabalhos correlatos A linguagem de descrição de arquiteturas ArchC Ferramentas de ArchC Conclusões Referências

Introdução SOC (System-On-Chip) Avanços tecnológicos + disponibilidade de bibliotecas IP de HW/SW -> SOC. SOC (System-On-Chip) Processadores. Memórias. Circuitos de interfaces de entrada/saida. ASICS (Application Specific Integrated Circuits). ADLs (Architecture Description Languages) Modelagem e validação temprana das arquiteturas dos SOCs. Geração automática de ferramentas (compiladores, simuladores).

Roteiro Trabalhos correlatos Introdução A linguagem de descrição de arquiteturas ArchC Ferramentas de ArchC Conclusões Referências

Trabalhos Correlatos Classificação de ADLs (tipo de informação): Baseadas em comportamento: nML, ISDL. Baseadas em estrutura: MIMOLA. Híbridas: LISA, EXPRESSION, ArchC.

Trabalhos Correlatos Tabela 1. Comparação entre características de diferentes ADLs [Rigo2004].

Roteiro A linguagem de descrição de arquiteturas ArchC Introdução Trabalhos correlatos A linguagem de descrição de arquiteturas ArchC Ferramentas de ArchC Conclusões Referências

A linguagem de descrição de arquiteturas ArchC Descrição ArchC Descrição dos recursos da arquitetura (AC_ARCH) Registradores Memória Estrutura de pipeline PROC.ac Descrição do conjunto de instruções (AC_ISA) Descrição do formato, tipo e decodificação das instruções PROC_isa.ac Descrição do comportamento das instruções PROC-isa.cpp Figura 1. Estrutura de uma descrição para uma arquitetura em ArchC [Baldassin2005 ].

Figura 2. Declaração de recursos de arquitetura para MIPS (mips.ac). AC_ARCH Figura 2. Declaração de recursos de arquitetura para MIPS (mips.ac).

Figura 3. Declaração ISA para MIPS (mips_isa.ac). AC_ISA Figura 3. Declaração ISA para MIPS (mips_isa.ac).

Descrição de Comportamentos em ArchC Genérico Execução TipoR TipoI TipoJ add Figura 4. Hierarquia de Métodos de Comportamento em ArchC [Rigo2004].

Descrição de Comportamentos em ArchC Figura 5. Descrição de comportamento genérico de instruções (mips-isa.cpp). Figura 6. Descrição de comportamento específico de instruções (mips-isa.cpp).

Roteiro Ferramentas de ArchC Introdução Trabalhos correlatos A linguagem de descrição de arquiteturas ArchC Ferramentas de ArchC Conclusões Referências

Co-verificação baseada em dispositivos de armazenamento Refinamento Descrição ArchC System C Modelo de Referência Descrição ArchC System C Modelo DUV Verificador ArchC Figura 7. Metodologia de co-verificação de ArchC [Azevedo2005].

Suporte GDB para Simuladores Figura 8. Métodos para manipulação de registradores para suporte GDB (mips_gdb_funcs.cpp).

Suporte GDB para Simuladores Figura 9. Métodos para manipulação de memória para suporte GDB (mips_gdb_funcs.cpp).

Emulação do Sistema Operacional Grupo Função Interação com host I/O open x creat close read write Isatty lseek fstat Controle exit chmod stat getpid kill unlink Tempo time times gettimeofday Memória sbrk Figura 10.Chamadas de S.O correntemente suportadas por ArchC [Rigo2004].

O Gerador de Simuladores de ArchC Figura 11. Fluxo de geração do simulador ArchC [Rigo2004].

Roteiro Conclusões Introdução Trabalhos correlatos A linguagem de descrição de arquiteturas ArchC Ferramentas de ArchC Conclusões Referências

Conclusões ArchC é baseada em SystemC e possibilita a descrição de uma arquitetura em um alto nível de granularidade. ArchC gera automaticamente ferramentas de software (montadores, simuladores e interfaces de co-verificação) reduzindo o esforço necessário para verificação da arquitetura modelada. A linguagem ArchC apresenta uma forma simples de se representar uma arquitetura até mesmo para usuários menos experientes. Uma linguagem de alto nível e ferramentas auxiliares garantem que um projeto seja implementado satisfazendo os requisitos.

Referências Alexandro Baldassin and Paulo Centoducatte. Geração automática de montadores para modelos de arquiteturas escritos em archc. In Proceedings of the 9th Brazilian Symposium on Programming Languages - Recife, Brazil, May 2005. Sandro Rigo. ArchC: Uma Linguagem de Descrião de Arquiteturas. PhD thesis, Instituto de Computação, Universidade Estadual de Campinas, 2004. Rodolfo Azevedo, Sandro Rigo, Marcus Bartholomeu, Guido Araujo, Cristiano Araujo, and Edna Barros. The Archc architecture description language and tools. International Journal of Parallel Programming, 33(5):453–484, October 2005.

FIM