Update conclusion, start on future work section
[matthijs/master-project/dsd-paper.git] / cλash.lhs
index 3bcf41e75f41e3a0d507925cf1b78ea005e7b251..a9de945ea7659b65e6251a930a7f81db5ea776b5 100644 (file)
@@ -65,6 +65,7 @@
 %
 
 \documentclass[conference,pdf,a4paper,10pt,final,twoside,twocolumn]{IEEEtran}
+\IEEEoverridecommandlockouts
 % Add the compsoc option for Computer Society conferences.
 %
 % If IEEEtran.cls has not been installed into the LaTeX system files,
 \IEEEauthorblockA{%Computer Architecture for Embedded Systems (CAES)\\ 
 Department of EEMCS, University of Twente\\
 P.O. Box 217, 7500 AE, Enschede, The Netherlands\\
-c.p.r.baaij@@utwente.nl, matthijs@@stdin.nl, j.kuper@@utwente.nl}}
+c.p.r.baaij@@utwente.nl, matthijs@@stdin.nl, j.kuper@@utwente.nl}
+% \thanks{Supported through FP7 project: S(o)OS (248465)}
+}
 % \and
 % \IEEEauthorblockN{Homer Simpson}
 % \IEEEauthorblockA{Twentieth Century Fox\\
@@ -762,7 +765,7 @@ circuit~\cite{reductioncircuit} for floating point numbers.
         the rest of paper is: \hs{[a|n]}. Where the \hs{a} is the element 
         type, and \hs{n} is the length of the vector. Note that this is
         a notation used in this paper only, vectors are slightly more
-        elaborate in real \CLaSH\ programs.
+        verbose in real \CLaSH\ descriptions.
         % The state type of an 8 element register bank would then for example 
         % be:
 
@@ -1192,27 +1195,26 @@ the vectors of the \acro{FIR} code to a length of 4, is depicted in
 \subsection{Higher order CPU}
 
 \begin{code}
-fu op inputs (addr1, addr2) (State out) =
-  (State out', out)
+fu op inputs (addr1, addr2) = regIn
   where
-    in1  = inputs!addr1
-    in2  = inputs!addr2
-    out' = op in1 in2
+    in1     = inputs!addr1
+    in2     = inputs!addr2
+    regIn   = op in1 in2
 \end{code}
 
 \begin{code}
-cpu :: Word -> [(Index 6, Index 6) | 4] 
-  -> State [Word | 4] -> (State [Word | 4], Word)
-cpu input addrs (State fuss) = (State fuss', out)
+cpu :: State [Word | 4] -> Word 
+  -> [(Index 6, Index 6) | 4]
+  -> (State [Word | 4], Word)
+cpu (State regsOut) input addrs = (State regsIn, out)
   where
-    fures =   [ fu const  inputs (addrs!0) (fuss!0)
-              , fu (+)    inputs (addrs!1) (fuss!1)
-              , fu (-)    inputs (addrs!2) (fuss!2)
-              , fu (*)    inputs (addrs!3) (fuss!3)
-              ]
-    (fuss', outputs)  = unzip fures
-    inputs            = 0 +> (1 +> (input +> outputs))
-    out               = head outputs
+    regsIn    =   [ fu const  inputs (addrs!0)
+                  , fu (+)    inputs (addrs!1)
+                  , fu (-)    inputs (addrs!2)
+                  , fu (*)    inputs (addrs!3)
+                  ]
+    inputs    =   0 +> (1 +> (input +> regsOut))
+    out       =   head regsOut
 \end{code}
 
 \section{Related work}
@@ -1274,11 +1276,7 @@ mentioned in this section.
 The merits of polymorphic typing, combined with higher-order functions, are 
 now also recognized in the `main-stream' hardware description languages, 
 exemplified by the new \VHDL-2008 standard~\cite{VHDL2008}. \VHDL-2008 support 
-for generics has been extended to types, allowing a developer to describe 
-polymorphic components. Note that those types still require an explicit 
-generic map, whereas types can be automatically inferred in \CLaSH. There are 
-also no (generally available) \VHDL\ synthesis tools that currently support 
-the \VHDL-2008 standard, and thus the synthesis of polymorphic types.
+for generics has been extended to types and subprograms, allowing a developer to describe components with polymorphic ports and function-valued arguments. Note that the types and subprograms still require an explicit generic map, whereas types can be automatically inferred, and function-values can be automatically propagated by the \CLaSH\ compiler. There are also no (generally available) \VHDL\ synthesis tools that currently support the \VHDL-2008 standard, and thus the synthesis of polymorphic types and function-valued arguments.
 
 % Wired~\cite{Wired},, T-Ruby~\cite{T-Ruby}, Hydra~\cite{Hydra}. 
 % 
@@ -1371,10 +1369,39 @@ the \VHDL-2008 standard, and thus the synthesis of polymorphic types.
 
 
 \section{Conclusion}
-The conclusion goes here.
-
-
-
+This research demonstrates once more that functional languages are well suited 
+for hardware descriptions: function applications provide an elegant notation 
+for component instantiation. Where this research goes beyond the existing 
+(functional) hardware descriptions languages is the inclusion of various 
+choice elements, such as patter matching, that are well suited to describe the 
+conditional assignments in control-oriented hardware. Besides being able to 
+translate these basic constructs to synthesizable \VHDL, the prototype 
+compiler can also correctly translate descriptions that contain both 
+polymorphic types and function-valued arguments.
+
+Where recent functional hardware description languages have mostly opted to 
+embed themselves in an existing functional language, this research features a 
+`true' compiler. As a result there is a clear distinction between compile-time 
+and run-time, which allows a myriad of choice constructs to be part of the 
+actual circuit description; a feature the embedded hardware description 
+languages do not offer.
+
+\section{Future Work}
+The choice of describing state explicitly as extra arguments and results can 
+be seen as a mixed blessing. Even though the description that use state are 
+usually very clear, one finds that dealing with unpacking, passing, receiving 
+and repacking can become tedious and even error-prone, especially in the case 
+of sub-states. Removing this boilerplate, or finding a more suitable 
+abstraction mechanism would make \CLaSH\ easier to use.
+
+The transformations in normalization phase of the prototype compiler were 
+developed in an ad-hoc manner, which makes the existence of many desirable 
+properties unclear. Such properties include whether the complete set of 
+transformations will always lead to a normal form or if the normalization 
+process always terminates. Though various use cases suggests that these 
+properties usually hold, they have not been formally proven. A systematic 
+approach to defining the set of transformations allows one to proof that the 
+earlier mentioned properties do indeed exist.
 
 % conference papers do not normally have an appendix