Presentations/InternalProgress.tex

   1 \documentclass[hyperref={pdfpagelabels=false}]{beamer}
   2
   3 %\setbeameroption{show notes}
   4
   5 \mode<presentation>
   6 {
   7   %\useinnertheme{echt}
   8   %\useinnertheme{proef}
   9   \usetheme{recore}
  10   \setbeamercovered{transparent}
  11 %\setbeamertemplate{footline}[frame number]
  12 }
  13
  14 \usepackage[english]{babel}
  15 \usepackage[latin1]{inputenc}
  16 \usepackage{times}
  17 \usepackage[T1]{fontenc}
  18 \usepackage{acronym}
  19 \usepackage{tikz}
  20 \usepackage{multimedia}
  21 \usepackage{subfigure}
  22 \usepackage{booktabs}
  23 % Can use a tiny fontsize
  24 \usepackage{fancyvrb}
  25
  26 %\usepackage{pgfpages}
  27 %\pgfpagesuselayout{4 on 1}[a4paper,border shrink=5mm]
  28
  29 %For handouts, use the following two lines:
  30 %\usepackage{pgfpages}
  31 %\pgfpagesuselayout{2 on 1}[a4paper,border shrink=5mm]
  32
  33
  34 \title
  35 {MontiumC Transforming}
  36
  37 \author {Matthijs Kooijman}
  38
  39 \institute[Recore Systems and University of Twente]
  40 {
  41   \inst{}%
  42   Recore Systems
  43   \and
  44   \inst{}%
  45   Faculty of Electrical Engineering, Mathematics and Computer Science\\
  46   University of Twente
  47   }
  48
  49 \begin{document}
  50
  51 \begin{frame}
  52         \titlepage
  53 \end{frame}
  54
  55 \begin{frame}{Contents}
  56   \tableofcontents
  57 \end{frame}
  58
  59 \section{Introduction}
  60   \begin{frame}{Low Level Virtual Machine (LLVM)}
  61     \begin{itemize}
  62       \item Compiler framework.
  63       \item Provides:
  64       \begin{itemize}
  65         \alert<2>{\item C Frontend}
  66         \alert<2>{\item Intermediate representation (LLVM IR)}
  67         \alert<2>{\item Transformation passes}
  68         \item Native codegenerators
  69         \item JIT compilation
  70       \end{itemize}
  71       \item Very modular
  72     \end{itemize}
  73   \end{frame}
  74
  75   \begin{frame}{Montium Workflow}
  76     \pgfdeclareimage[width=\textwidth]{Workflow}{images/Workflow}
  77     \pgfuseimage{Workflow}
  78   \end{frame}
  79
  80 \section{Tasks}
  81
  82   \subsection{Original tasks}
  83     \begin{frame}{Original tasks}
  84       \begin{itemize}
  85         \item Select LLVM transformations
  86         \item Improve and add transformations
  87         \item Provide debugging information
  88       \end{itemize}
  89     \end{frame}
  90
  91   \subsection{Extra tasks}
  92     \begin{frame}{Extra tasks}
  93       \begin{itemize}
  94         \item What is MontiumC?
  95         \item What is Montium IR?
  96         \item Reconfigurable binaries
  97       \end{itemize}
  98     \end{frame}
  99
 100     \begin{frame}{What is MontiumC?}
 101       \note{Two angles: What do we want, and what do we support.}
 102       \begin{itemize}
 103       \item Status: Specification is ongoing
 104       \item Challenges:
 105         \begin{itemize}
 106           \item Clang is nontransparent
 107           \note[item]{Clang --- A lot of special cases}
 108           \item C is complex
 109           \note[item]{Complex C --- A lot of corner cases}
 110           \item C is limited
 111           \note[item]{Limited C --- Need to use annotations, limited amount of types}
 112           \item Assembly vs. High level
 113           \note[item]{Tradeoffs -- Code size vs compiler complexity, clarity
 114           vs control, clarity vs determinism}
 115         \end{itemize}
 116       \end{itemize}
 117     \end{frame}
 118
 119     \begin{frame}[containsverbatim]
 120       \begin{columns}
 121         \begin{column}{0.5\textwidth}
 122           Low level
 123           \begin{Verbatim}[fontsize=\tiny]
 124 mem input;
 125 mem output;
 126 word factor;
 127
 128 void run(void) {
 129   factor = from_int(2);
 130   input  = alloc_mem(P0M0);
 131   output = alloc_mem(P0M1);
 132   set_base(input, 0);
 133   set_offset(input, 0);
 134   set_base(output, -1);
 135   set_offset(output, -1);
 136
 137   next_cycle();
 138   word in = read_mem(input);
 139   word out = p0o0(imul(ra1(in), rc1(factor)))
 140   add_offset(input, 1);
 141   add_offset(output, 1);
 142   init_loop(LC1, 8);
 143   do {
 144     write_mem(output, out);
 145     in = read_mem(input);
 146     out = p0m0(imul(ra1(in), rc1(factor)))
 147     add_offset(input, 1);
 148     add_offset(output, 1);
 149   } while(loop_next(LC1));
 150
 151   write_mem(output, out);
 152 \end{Verbatim}
 153         \end{column}
 154         \begin{column}{0.5\textwidth}
 155           High level
 156           \begin{Verbatim}[fontsize=\tiny]
 157 P0M0 int input[10];
 158 P0M1 int output[10];
 159
 160 void run(void) {
 161   for (int i=0; i<10; ++i)
 162     output[i] = input[i] * 2;
 163 }
 164           \end{Verbatim}
 165         \end{column}
 166       \end{columns}
 167     \end{frame}
 168     \note{} % Empty filler note page
 169
 170     \begin{frame}{What is Montium IR?}
 171       \begin{itemize}
 172         \item Status: Initial version
 173         \item Challenges:
 174         \begin{itemize}
 175           \item Backend is a fast moving target
 176           \item Corner cases
 177           \note[item]{Corner case --- global constants}
 178           \item Hardware dependencies
 179           \note[item]{Hardware --- Limited number of conditionals possible}
 180         \end{itemize}
 181       \end{itemize}
 182     \end{frame}
 183
 184     \begin{frame}{Selecting LLVM transformations}
 185       \begin{itemize}
 186         \item Status: Done
 187         \item Challenges:
 188         \begin{itemize}
 189           \item LLVM Passes assume a lot
 190           \note[item]{Assumptions --- Immediates are not free}
 191           \item Montium has specific constraints
 192           \note[item]{Constraint --- Implicit cycle boundaries and ordering}
 193         \end{itemize}
 194       \end{itemize}
 195     \end{frame}
 196
 197     \begin{frame}{Improving / adding transformations}
 198       \begin{itemize}
 199         \item Status: Ongoing
 200         \item Challenges:
 201         \begin{itemize}
 202           \item Staying generic
 203           \note[item]{Generic --- LLVM maintained passes are a lot easier}
 204           \item New LLVM features
 205           \note[item]{Features --- Multiple return values, inlining and
 206           annotation attributes}
 207         \end{itemize}
 208       \end{itemize}
 209     \end{frame}
 210
 211     \begin{frame}{Debugging information}
 212       \begin{itemize}
 213         \item Status: Not started
 214         \item Challenges:
 215         \begin{itemize}
 216           \item Not much LLVM support yet
 217           \note[item]{LLVM support --- New in clang/backend, no support in
 218           transformations yet.}
 219           \item Transformations
 220           \note[item]{Transformations --- Global arguments, argument addition,
 221           removal, etc.}
 222         \end{itemize}
 223       \end{itemize}
 224     \end{frame}
 225
 226     \begin{frame}{Reconfigurable binaries}
 227       \begin{itemize}
 228         \item Status: Recently started
 229         \item Challenges:
 230         \begin{itemize}
 231           \item Tracking variables
 232           \note[item]{Tracking --- Through all steps of the process}
 233           \item Loss of optimizations
 234           \note[item]{Optimizations --- Hard to encode constraints}
 235           \item Mostly a backend problem
 236         \end{itemize}
 237       \end{itemize}
 238     \end{frame}
 239
 240 \section{Work process}
 241   \begin{frame}{Working at Recore}
 242     \begin{itemize}
 243       \item Smart people
 244       \item Fast communication
 245       \note[item]{Communication --- Mixed teams, easy to "listen in".}
 246       \item Constructive brainstorming
 247       \note[item]{Brainstorming --- Evaluating different ideas and approaches.}
 248     \end{itemize}
 249   \end{frame}
 250
 251   \begin{frame}{Working with LLVM}
 252     \begin{itemize}
 253       \item Large community
 254       \note[item]{Community --- Companies involved, a lot of full time
 255       developers.}
 256       \item Great support
 257       \note[item]{Support --- mailing list, bug reports solved within 1/2 days.}
 258       \item Slightly conflicting goals
 259       \note[item]{Goals --- LLVM aims mainly at "regular" architectures.}
 260     \end{itemize}
 261   \end{frame}
 262
 263 \section{Conclusions}
 264   \begin{frame}{Conclusions}
 265     \begin{itemize}
 266       \item LLVM is very suitable
 267       \item Defining the problem is harder than solving it
 268       \item Three months is short!
 269     \end{itemize}
 270   \end{frame}
 271
 272 \end{document}