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병렬 컴퓨팅 시스템에서 LLVM 응용 연구
Study on LLVM application in Parallel Computing System 원문보기

Journal of the convergence on culture technology : JCCT = 문화기술의 융합, v.5 no.1, 2019년, pp.395 - 399  

조중석 (국립순천대학교 전기전자공학부) ,  조두산 (국립순천대학교 전기전자공학부) ,  김용연 (ETRI 연구소)

초록
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다양한 병렬 컴퓨팅 시스템을 지원하기 위해서는 LLVM IR을 벡터/행렬을 보다 효과적으로 지원할 수 있도록 확장하는 것과 LLVM IR을 machine code로 바꾸어 주는 부분을 새로운 알고리즘으로 설계하여 구현하면 된다. IR 예제에서 보았듯이 기본적으로 RISC 명령어로 구성되어 있기 때문에 RISC 명령어 생성은 자연스럽게 생성되며, 벡터 또한 현재 지원가능한데 행렬 명령어는 지원되지 못하고 있다. 벡터/행렬을 보다 강력하게 지원하기 위한 새로운 IR 구조, 명령어 생성 알고리즘 및 관련 부분의 확장이 필요하다. 이를 위해 LLVM IR의 각 명령어를 (벡터/행렬을 위한) target architecture의 적당한 명령어로 mapping을 해주는 부분 (instruction selection 알고리즘)이 중요하다. LLVM IR 명령어의 의미를 파악하고, target architecture의 각 명령어 의미와 syntax를 비교하여, 패턴이 일치하는 명령어를 선택하여 mapping을 효율적으로 해줘야 한다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In order to support various parallel computing systems, it is necessary to extend LLVM IR to more efficiently support vector / matrix and to design LLVM IR to machine code as a new algorithm. As shown in the IR example, RISC instruction generation is naturally generated because the RISC instruction ...

주제어

#병렬 컴퓨팅   #범용그래픽프로세서   #멀티코어   #매니코어 시스템   #컴파일러   #코드 생성  

표/그림 (2)

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 하지만 LLVM은 병렬 컴퓨터를 지원하기 위한 다양한 요소를 포함하지 못하고 있기 때문에 이때 필요한 요소들에 대한 고려와 함께 개발되어야 한다. 본 연구에서는 이에 대한 개발 포인트와 함께 기술개발 제안을 정리하였다. 이러한 연구 결과는 다양한 가상화 시스템 [6] 및 3D 영상 등의 병렬 컴퓨팅 환경에서 효과적으로 활용될 수 있을 것이다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
LLVM IR 에서 각 명령어는 정적 단일 지정 양식으로 생성되며, 데이터 유형이 지정된 레지스터라고하는 각 변수가 한 번 할당된 다음 고정되는데, 이는 어떤 점에서 도움이 되는가? 즉, 데이터 유형이 지정된 레지스터라고하는 각 변수가 한 번 할당된 다음 고정된다. 이는 변수 간의 종속성 분석을 단순화하는데 도움이 된다. LLVM을 사용하면 기존 GCC 시스템에서처럼 정적으로 코드를 컴파 일하거나 JIT (Just-In-Time Compilation)를 통해 IR에서 머신 코드로 늦게 컴파일 할 수 있다.
LLVM은 무엇인가? LLVM은 LLVM 관련 프로젝트, LLVM 중간 표현 (LL), LLVM 디버거, LLVM의 C ++ 표준 라이브러리 구현에 적용되는 브랜드이다. LLVM은 프로그래밍 언어로 작성된 프로그램의 컴파일 타임, 링크 타임 및 런타임 최적화를 위해 설계된 매우 강력한 컴파일러 인프라 프레임워크 (framework)이다. LLVM은 여러 플랫폼에서 작동하며, 주된 목적은 빠르게 실행되는 코드를 생성하는 것이다.
LLVM의 주된 목적은 무엇인가? LLVM은 프로그래밍 언어로 작성된 프로그램의 컴파일 타임, 링크 타임 및 런타임 최적화를 위해 설계된 매우 강력한 컴파일러 인프라 프레임워크 (framework)이다. LLVM은 여러 플랫폼에서 작동하며, 주된 목적은 빠르게 실행되는 코드를 생성하는 것이다. LLVM은 기본적으로 중간언어표현 (IR) 생성기가 핵심인데, 이것을 사용하면 원하는 언어를 연결할 수 있는 프론트엔드와 함께 컴파일러 개발 전체 플로우 [2] (프론트 엔드 분석기 + IR 생성기 + LLVM 백엔드)로 커스텀 컴파일러 생성이 단순화된다.
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참고문헌 (6)

  1. The LLVM Compiler Infrastructure, online : https://llvm.org/ 

  2. Compiler Construction/Introduction, online : https://en.wikibooks.org/wiki/Compiler_Construction/Introduction 

  3. Clang: a C language family frontend for LLVM, online : https://clang.llvm.org/ 

  4. Static single assignment form, online : https://en.wikipedia.org/wiki/Static_single_assignment_form 

  5. NP-completeness, online : https://en.wikipedia.org/wiki/NP-completeness 

  6. Jong-Youel Park, Young-Hyun Chang, "Study on Arduino Kit VR contents modularization based on virtualization technology in software education field," The Journal of the Convergence on Culture Technology (JCCT), Vol. 4, No. 3, pp.293-298, August 31, 2018. http://dx.doi.org/10.17703/JCCT.2018.4.3.293 

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