Presentations/Progress.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
  27 %\usepackage{pgfpages}
  28 %\pgfpagesuselayout{4 on 1}[a4paper,border shrink=5mm]
  29
  30 %For handouts, use the following two lines:
  31 %\usepackage{pgfpages}
  32 %\pgfpagesuselayout{2 on 1}[a4paper,border shrink=5mm]
  33
  34
  35 \title
  36 {MontiumC Transforming}
  37
  38 \author {Matthijs Kooijman}
  39
  40 \institute[Recore Systems and University of Twente]
  41 {
  42   \inst{}%
  43   Recore Systems
  44   \and
  45   \inst{}%
  46   Faculty of Electrical Engineering, Mathematics and Computer Science\\
  47   University of Twente
  48   }
  49
  50 \begin{document}
  51
  52 \begin{frame}
  53         \titlepage
  54 \end{frame}
  55
  56 \begin{frame}{Contents}
  57   \tableofcontents
  58 \end{frame}
  59
  60 \section{Introduction}
  61   \begin{frame}{Montium Tile Processor}
  62     \begin{itemize}
  63       \item Explicitely parallel processor
  64       \item Multilevel reconfiguration
  65       \item Separate memory addressing units
  66       \item Data oriented, limited control flow
  67       \item Redesign on the way
  68     \end{itemize}
  69   \end{frame}
  70
  71   \begin{frame}{MontiumC}
  72     \begin{itemize}
  73       \item Subset of C
  74       \item Operations on data using MontiumC API
  75       \item Compilable by gcc (as C++)
  76       \item Under constant improvement
  77     \end{itemize}
  78   \end{frame}
  79
  80   \begin{frame}{Low Level Virtual Machine (LLVM)}
  81     \begin{itemize}
  82       \item Compiler framework.
  83       \item Provides:
  84       \begin{itemize}
  85         \item C Frontend
  86         \item Intermediate representation (LLVM IR)
  87         \item Transformation passes
  88         \item Native codegenerators
  89         \item JIT compilation
  90       \end{itemize}
  91       \item Very modular
  92     \end{itemize}
  93   \end{frame}
  94
  95   \begin{frame}{Compiling MontiumC}
  96     \pgfdeclareimage[width=\textwidth]{Compiling}{images/Compiling}
  97     \pgfuseimage{Compiling}
  98     \begin{itemize}
  99       \item Focus: montiumccfe and transformations
 100     \end{itemize}
 101   \end{frame}
 102
 103 \section{Tasks}
 104
 105   \subsection{Original tasks}
 106     \begin{frame}{Original tasks}
 107       \begin{itemize}
 108         \item Select LLVM transformations
 109         \item Improve and add transformations
 110         \item Provide debugging information
 111       \end{itemize}
 112     \end{frame}
 113
 114   \subsection{Extra tasks}
 115     \begin{frame}{Extra tasks}
 116       \begin{itemize}
 117         \item What is MontiumC?
 118         \item What is Montium IR?
 119         \item Reconfigurable binaries
 120       \end{itemize}
 121     \end{frame}
 122
 123     \begin{frame}{What is MontiumC?}
 124       \note{Two angles: What do we want, and what do we support.}
 125       \begin{itemize}
 126       \item Status: Specification is ongoing
 127       \item Challenges:
 128         \begin{itemize}
 129           \item Clang is nontransparent
 130           \note[item]{Clang --- A lot of special cases}
 131           \item C is complex
 132           \note[item]{Complex C --- A lot of corner cases}
 133           \item C is limited
 134           \note[item]{Limited C --- Need to use annotations, limited amount of types}
 135           \item Assembly vs. High level
 136           \note[item]{Tradeoffs -- Code size vs compiler complexity, clarity
 137           vs control, clarity vs determinism}
 138         \end{itemize}
 139       \end{itemize}
 140     \end{frame}
 141
 142     \begin{frame}[containsverbatim]
 143       \begin{columns}
 144         \begin{column}{0.5\textwidth}
 145           Low level
 146           \begin{Verbatim}[fontsize=\tiny]
 147 mem input;
 148 mem output;
 149 word factor;
 150
 151 void run(void) {
 152   factor = from_int(2);
 153   input  = alloc_mem(P0M0);
 154   output = alloc_mem(P0M1);
 155   set_base(input, 0);
 156   set_offset(input, 0);
 157   set_base(output, -1);
 158   set_offset(output, -1);
 159
 160   next_cycle();
 161   word in = read_mem(input);
 162   word out = p0o0(imul(ra1(in), rc1(factor)))
 163   add_offset(input, 1);
 164   add_offset(output, 1);
 165   init_loop(LC1, 8);
 166   do {
 167     write_mem(output, out);
 168     in = read_mem(input);
 169     out = p0m0(imul(ra1(in), rc1(factor)))
 170     add_offset(input, 1);
 171     add_offset(output, 1);
 172   } while(loop_next(LC1));
 173
 174   write_mem(output, out);
 175 \end{Verbatim}
 176         \end{column}
 177         \begin{column}{0.5\textwidth}
 178           High level
 179           \begin{Verbatim}[fontsize=\tiny]
 180 P0M0 int input[10];
 181 P0M1 int output[10];
 182
 183 void run(void) {
 184   for (int i=0; i<10; ++i)
 185     output[i] = input[i] * 2;
 186 }
 187           \end{Verbatim}
 188         \end{column}
 189       \end{columns}
 190     \end{frame}
 191     \note{} % Empty filler note page
 192
 193     \begin{frame}{What is Montium IR?}
 194       \begin{itemize}
 195         \item Status: Initial version
 196         \item Challenges:
 197         \begin{itemize}
 198           \item Backend is a fast moving target
 199           \item Corner cases
 200           \note[item]{Corner case --- global constants}
 201           \item Hardware dependencies
 202           \note[item]{Hardware --- Limited number of conditionals possible}
 203         \end{itemize}
 204       \end{itemize}
 205     \end{frame}
 206
 207     \begin{frame}{Selecting LLVM transformations}
 208       \begin{itemize}
 209         \item Status: Done
 210         \item Challenges:
 211         \begin{itemize}
 212           \item LLVM Passes assume a lot
 213           \note[item]{Assumptions --- Immediates are not free}
 214           \item Montium has specific constraints
 215           \note[item]{Constraint --- Implicit cycle boundaries and ordering}
 216         \end{itemize}
 217       \end{itemize}
 218     \end{frame}
 219
 220     \begin{frame}{Improving / adding transformations}
 221       \begin{itemize}
 222         \item Status: Ongoing
 223         \item Challenges:
 224         \begin{itemize}
 225           \item Staying generic
 226           \note[item]{Generic --- LLVM maintained passes are a lot easier}
 227           \item New LLVM features
 228           \note[item]{Features --- Multiple return values, inlining and
 229           annotation attributes}
 230         \end{itemize}
 231       \end{itemize}
 232     \end{frame}
 233
 234     \begin{frame}{Debugging information}
 235       \begin{itemize}
 236         \item Status: Not started
 237         \item Challenges:
 238         \begin{itemize}
 239           \item Not much LLVM support yet
 240           \note[item]{LLVM support --- New in clang/backend, no support in
 241           transformations yet.}
 242           \item Transformations
 243           \note[item]{Transformations --- Global arguments, argument addition,
 244           removal, etc.}
 245         \end{itemize}
 246       \end{itemize}
 247     \end{frame}
 248
 249     \begin{frame}{Reconfigurable binaries}
 250       \begin{itemize}
 251         \item Status: Recently started
 252         \item Challenges:
 253         \begin{itemize}
 254           \item Tracking variables
 255           \note[item]{Tracking --- Through all steps of the process}
 256           \item Loss of optimizations
 257           \note[item]{Optimizations --- Hard to encode constraints}
 258           \item Mostly a backend problem
 259         \end{itemize}
 260       \end{itemize}
 261     \end{frame}
 262
 263 \section{Work process}
 264   \begin{frame}{Working at Recore}
 265     \begin{itemize}
 266       \item Smart people
 267       \item Fast communication
 268       \note[item]{Communication --- Mixed teams, easy to "listen in".}
 269       \item Constructive brainstorming
 270       \note[item]{Brainstorming --- Evaluating different ideas and approaches.}
 271     \end{itemize}
 272   \end{frame}
 273
 274   \begin{frame}{Working with LLVM}
 275     \begin{itemize}
 276       \item Large community
 277       \note[item]{Community --- Companies involved, a lot of full time
 278       developers.}
 279       \item Great support
 280       \note[item]{Support --- mailing list, bug reports solved within 1/2 days.}
 281       \item Slightly conflicting goals
 282       \note[item]{Goals --- LLVM aims mainly at "regular" architectures.}
 283     \end{itemize}
 284   \end{frame}
 285
 286 \section{Conclusions}
 287   \begin{frame}{Conclusions}
 288     \begin{itemize}
 289       \item LLVM is very suitable
 290       \item Defining the problem is harder than solving it
 291       \item Three months is short!
 292     \end{itemize}
 293   \end{frame}
 294
 295 \end{document}