Розроблено оптимізуючий перенацілюваний компілятор для мікропроцесорів цифрової обробки сигналів та мікропроцесорів з довгим командним словом. Особливу увагу приділено покращанню існуючих методик генерації коду та інтелектуалізації процесу компіляції за допомогою інтеграції у компілятор знань про парадигму оптимізації та генерації коду для цільової процесорної архітектури. Досліджено формалізації подання програми у вигляді ієрархічної графової моделі, оптимізуючих графових продукцій, а також формалізацію мікропроцесорної архітектури. Запропоновано методики формалізації знань про процес компіляції у вигляді продукційної експертної системи, які допомагають інтелектуалізувати процес компіляції. Висвітлено поліпшені методи генерації коду за рахунок введення специфічних для процесорів цифрової обробки оптимізацій та метод розподілу регістрів для процесорів з великим регістровим файлом за допомогою сканування вперед графа потоку даних, а також методику автоматичного розміщення змінних по просторах пам'яті гарвардської архітектури мікропроцесора до визначених користувачем прикладних завдань. Описано протитип компілятора - перенацілюваний оптимізуючий компілятор для процесорів з нерегулярним довгим командним словом та процесорів цифрової обробки сигналів.

  Скачати повний текст

Концептуально розроблено алгоритмічне та програмне забезпечення функціонально-орієнтованого процесора (ФОП) та наведено структурні схеми різного рівня на основі дерева функцій і операторних моделей. Проаналізовано роботи, присвячені дослідженню різних архітектурних процесорів і створено алгоритмічну концепцію ФОП, який змінює свою структуру у процесі реалізації глобальних мікропрограм. Висвітлено загальні структури ФОП і алгоритм роботи загальної структури. Наголошено, що множина структурних елементів, яка складає структуру ФОП, підлягає перебору. Комерційне число елементів обмежене, що полегшує задачу компонування структури. Запропоновано загальну операторну модель на рівні функціональних задач, що дозволила перейти до функціональної моделі. Охарактеризовано етапи послідовного відображення операторної моделі на функціональну, а функціональної на технічну, наведено закон відображення. Для перевірки ефективності синтезованих моделей використано програмну модель на рівні корпусів обраних BIC, мережні моделі структур; VHDL-моделі на рівні BIC. Розроблений хронооптимізуючий компілятор дозволяє підвищити швидкодію процесора за рахунок ефективного планування виконання структурами фрагментів глобальної мікропрограми.

  Скачати повний текст

Досліджено питання значного підвищення швидкодії функціональної верифікації складних проектованих цифрових систем на кристалах. Відзначено, що програмне забезпечення логічного моделювання, що виконується на послідовному комп'ютері, значно поступається за продуктивністю паралельним комп'ютерам або спеціалізованим апаратним рішенням. Удосконалено модель сферичного мультипроцесора PRUS, імплементованого в кристал ASIC. Удосконалено модель і структуру секвенсора як базового осередку PRUS. Одержано нову модель пристрою керування та систему команд для паралельного програмування та розв'язання булевих рівнянь на основі мультипроцесора PRUS. Розвинуто модель процесу розподілу системи булевих рівнянь між секвенсорами PRUS. Удосконалено модель (System Design Flow) спільного використання сучасних засобів проектування та мультипроцесора PRUS. Розроблено програмне й апаратне забезпечення мультипроцесора. Проведено вірогідну верифікацію тестування функціональних властивостей мультипроцесора на валідних прикладах систем булевих рівнянь з метою оцінювання швидкодії та апаратних витрат на реалізацію проекту. Виконано програмну реалізацію та тестування компілятора для перетворення HDL-опису.

  Скачати повний текст

У дисертаційній роботі отримано нові науково-прикладні результати щодо підвищення ефективності виконання комп'ютерних програм за рахунок використання методу розбиття обчислювальних циклів на блоки з підбором кращих розмірів блоків розбиття. Отримані експериментальні дані свідчать про прискорення швидкодії та енергоефективності обчислень для більшості тестових програм при використанні запропонованого методу, що отримав назву метод інтелектуального блочного розбиття.Об'єктом дослідження є процес оптимізації програмного коду операторів циклів мікропроцесорних програм. Метою роботи є підвищення ефективності функціонування мікропроцесорних систем за рахунок розпаралелювання та оптимізації програмного забезпечення. Предметом дослідження є комплекси автоматичної розробки програмного забезпечення мікропроцесорних систем. Методи досліджень базуються на використанні теорії множин, методах трансформації обчислювальних циклів та еволюційних оптимізаційних методах.Новизна наукових положень та результатів, отриманих особисто здобувачем, полягає в наступному:Розроблено метод інтелектуального блочного розбиття, що виконує пошук оптимальних розмірів прямокутних блоків розбиття ітераційного простору операторів циклу мікропроцесорних програм.Запропоновано загальний підхід до розпаралелювання операторів циклів мікропроцесорних програм, який спрямовано на пошук оптимального рішення щодо розбиття ітераційного простору на окремі блоки.Запропоновано комплексну оцінку якості розпаралелювання/оптимізації програми, яка базується на енергоефективності обчислень.Удосконалено метод оцінки часу виконання тестових програм при використанні різноманітних методів розбиття на блоки, який базується на автоматичному послідовному багаторазовому запуску тестових програм і фіксації отриманих результатів швидкодії, що можуть бути в подальшому проаналізовані.Удосконалено дискретний метод рою часток шляхом визначення коефіцієнтів методу та шляхом визначення кращих початкових позицій часток.Результати роботи впроваджені в ТОВ «Дельта СПЕ».Результати дисертаційної роботи можуть бути використані для оптимізації комп'ютерних програм, що написані мовою програмування С або С++ з метою прискорення їх швидкодії. Метод інтелектуального блочного розбиття є універсальним щодо призначення програми, яку потрібно прискорити, апаратної платформи та використаного компілятора.^UIn the Ph.D. thesis new scientific and applied results to increase of execution efficiency of software by using of tiling method with choice of the best sizes of tiles are received. The obtained experimental data indicate an acceleration of processing and energy efficiency of calculations for most of test programs by using of the proposed method, named Smart Tiling Method.The object of research is a process of software optimization of loops' operators of microprocessor programs. The aim of the work is to increase of efficiency of microprocessor systems through parallelization and optimization of software. The subject of research is complexes of automatic software development of microprocessor systems. Research methods are based on set theory, computational loop transformation methods and evolutionary optimization methods.The novelty of scientific statements and results obtained personally by the applicant is as follows:Smart Tiling Method was developed which searches for optimal dimensions of rectangular tiles of iterative space of microprocessor loop operators.The general approach of parallelization of loop operators of microprocessor programs is proposed, which is aimed to find an optimal solution for dividing of iterative space of loop operator into tiles.The comprehensive assessment of parallelization/optimization quality of applied software was proposed which is based on energy efficiency of calculations.The method of estimation of execution time of test programs was improved by using of variety of tiling methods, which is based on automatic sequential multiple runs of test programs and storing of results which can be further analyzed.Discrete Particle Swarm Optimization Method was improved by determining of method's coefficients and by determining of best initial particles' positions.Results of the work are implemented in LLC “Delta SPE”.Results can be applied in optimization of computer programs written in the C or C++ programming language to accelerate their execution time. Smart Tiling Method is universal in terms of program's purpose to be accelerated, hardware platform and used compiler.

В результаті дисертаційних досліджень вирішено актуальне наукове завдання дослідження методів та інформаційних технологій підтримки ефективного розроблення захищеного коду захисту програмного коду на основі застосування методів та засобів обфускації.Удосконалено метод обфускації програмного коду, який відрізняється від існуючих заданим порядком запуску алгоритмів для заплутування коду, що дозволяє збільшити час аналізу програм.Вперше розроблено метод обробки програмного коду з використанням технологій компіляції та набору інструментів LLVM, наукова новизна якого полягає в тому, що він ґрунтується на механізмі ідентифікації функцій для виконання обфускації на основі анотацій компілятора, що дозволяє проводити заплутування основної частини програмного коду. Удосконалено метод заплутування вихідного програмного коду клієнтської сторони інтерфейсу, який відрізняється від існуючих застосуванням нейромережевих механізмів, що дозволяє адаптивно його замаскувати від візуального аналізу та розуміння.^UThe dissertation researches intended to solve the actual scientific problem, which is the research of methods and information technologies to support the effective development of the protected program code based on the obfuscation instruments and techniques.In this work, the method of obfuscating program code has been improved. The improved method differs from the existing algorithms of code obfuscation by a different order of execution of obfuscation algorithms, which increases the time required for the program binary analysis.The method of processing program code using LLVM compiler and toolchain technologies has been improved. The difference of introducing a mechanism to identify which functions need to be obfuscated based on the compiler annotations allows partial obfuscation of the main part of the program code only.The method of client-side of the interface source code obfuscation has been improved, which differs from the existing ones using neural network approach, that allows to disguise it from visual analysis and understanding adaptively.