Intermediate Representation » History » Revision 8
Revision 7 (Sergey Smolov, 10/22/2013 03:37 PM) → Revision 8/11 (Sergey Smolov, 10/22/2013 03:38 PM)
h1. Intermediate Representation В данном разделе представлена структура внутреннего представления(ВП) HDL-описаний. Построение ВП выполняется на начальном этапе статического анализа HDL-кода. ВП является исходным для извлечения охраняемых действий. С точки зрения архитектуры ВП состоит из трех подсистем: собственно представления конструкций исходного кода, компонентов связывания с исходным кодом и модели памяти. h2. Представление исходного кода Базовым элементом ВП исходного кода является модуль @Module@. Модуль содержит строковое имя и два набора - набор процессов и набор экземпляров модулей. Процесс @Process@ содержит список чувствительности и соответствующий граф потока управления. Семантика процесса следующая - процесс постоянно находится в состоянии ожидания до тех пор, пока не происходит событие, находящееся в списке чувствительности. Как только такое событие происходит, процесс осуществляет выполнение всех инструкций, которые содержатся в его графе потока управления. На множестве процессов задается отношение частичного порядка вида "happens before". Это отношение задает порядок выполнения разных процессов при возникновении общего события в их списках чувствительности. Отношение задается задется только в том случае, когда процессы (теоретически) имеют зависимость по данным. В текущей версии ВП данное отношение реализовано как множества ссылок на входящие и исходящие зависимости для каждого модуля. Экземпляр модуля @Instance@ содержит собственно модуль, строковое имя данного экземпляра модуля, а также набор связок. Связка @Binding@ представляет собой способ передачи экземпляру модуля конкретных выражений вместо определенных переменных модуля. Связка содержит собственно внутреннюю переменную @MVariable@ и сопоставляемое ей выражение(тип выражения @ISyntaxElement@, см. документацию к библиотеке Java Constraint Solver API). Переменная @MVariable@ содержит строковое имя, тип (в настоящее время поддерживаются типы integer, real, boolean и битовые векторы) и указатель на её местоположение в памяти @ILocation@. Список чувствительности процесса @SensitivityList@ содержит набор событий. Событие @Event@ определяется типом и соответствующей переменной с указанным поддиапазоном. Тип события @EEventType@ определяет, каким фронтом сигнала данное событие инициируется. Возможные варианты - передний фронт(POSEDGE), задний фронт(NEGEDGE), либо оба одновременно(ANYEDGE). Переменная с указанным поддиапазоном @RangedVariable@ содержит собственно переменную и её поддиапазон. Семантика поддиапазона @Range@ следующая: событие может происходить не только при изменении значения всего сигнала, но и некоторого его подмассива. Границы этого подмассива и определяются поддиапазоном. Поддиапазон содержит два числа, задающих соответственно левую и правую границы подмассива. Граф потока управления @ControlFlowGraph@ представляет собой ориентированный граф, вершины которого имеют тип @Node@, а ребра имеют тип @Link@. Если в исходном коде исполнение инструкции A предшествовало исполнению инструкции B, и между ними ни одна другая инструкция не выполнялась, то в графе потока управления будет существовать ребро из A в B. @Node@ - базовый класс для различных узлов. Любой класс данного типа содержит указатель на родительский класс (для корневой вершины он будет равен null), а также класс описания расположения соответствующей инструкции в исходном коде (@CodeLocation@). Наследниками класса @Node@ являются: # граф потока управления @ControlFlowGraph@. # базовый блок @BasicBlock@. Содержит только одну входную и одную выходную дуги. Также содержит набор утверждений @Statement@. Утверждение - это базовый класс, наследником которого является присваивание @Assignment@. Присваивание содержит набор более элементарных объектов @Substitution@. Элементы присваивания содержат переменную с указанным поддиапазоном @RangedVariable@ и присваиваемое ей выражение (@Operation@, см. документацию к библиотеке Java Constraint Solver API). # условный оператор @Switch@. Содержит только одну входную дугу и, возможно, более чем одну выходную дугу. Также включает в себя набор условий типа @Operation@ (см. документацию к библиотеке Java Constraint Solver API). # оператор слияния @Merge@. Является обратным к условному оператору. Содержит, возможно, более одной входной дуги и ровно одну выходную дугу. h2. Подсистема компонентов связывания с исходным кодом Описание расположения @CodeLocation@ содержит полное имя @QFileName@ файла, где расположена соответствующая структура исходного кода (инструкция, модуль или что-то иное); также содержит отображение диапазонов номеров строк в сами строки @CodeLineMap@. Полное имя @QFileName@ является оберткой вокруг строкового имени, содержащего абсолютный путь к файлу. Отображение @CodeLineMap@ содержит набор пар вида <диапазон строк @CodeLineRegion@, контейнер соответствующих строк @CodeLineContainer@>. Диапазон строк @CodeLineRegion@ содержит два номера, называемых левым и правым индексами. Контейнер строк @CodeLineContainer@ содержит набор строк кода. h2. Подсистема модели памяти Цель создания модели памяти заключается в необходимости имитировать исполнение ВП на конкретных данных (например, для исполнения тестовых последовательностей). Основным компонентом здесь является память @Memory@, которая представляет собой массив ячеек типа @Bit@. Каждая ячейка имеет номер и содержимое. Для заполнения ячеек памятью используется механизм извлечения подмассива ячеек, такой подмассив имеет тип @Location@. Предполагается, что у каждой переменной ВП @MVariable@ имеется свой подмассив ячеек памяти @Location@.