Compilation infrastructure for dataflow programs

Infrastructure de compilation pour des programmes flux de données

Matthieu Wipliez (1)

1 IETR - Institut d'Électronique et des Technologies du numéRique

The work presented in this thesis takes place in a context of growing demand for better video quality (High-Definition TV, home cinema...) and unprecedented concern for power consumption. The limitations and lack of flexibility of current video standards make it increasingly long and complicated to implement standards on embedded systems. A new standard called Reconfigurable Video Coding aims to solve these problems by describing video coding with dataflow programs. A dataflow program is a program represented as a directed graph where vertices are computational units and edges represent the flow of data between vertices. This thesis presents a compilation infrastructure for dataflow programs that can compile these programs to a simple, high-level Intermediate Representation (IR). We show how this IR can be used to analyze, transform, and generate code for dataflow programs in many languages, from C to hardware description languages.

Les programmes flux de données (" data flow " en anglais) sont des programmes décrits sous la forme d'un graphe afin de mettre en évidence un certain nombre de propriétés, comme le parallélisme disponible, la localité des données, la certitude de ne pas avoir d'inter-blocages, etc. Ma thèse présente les problématiques liées à la mise en place d'une infrastructure de compilation pour ce type de programmes. Cette infrastructure a pour but de compiler, analyser, transformer, et exécuter un programme flux de données sur différentes plateformes, depuis des composants logiques programmables jusqu'à des processeurs multi-coeurs avec mémoire partagée. Nous présentons les aspects théoriques associés aux problèmes de compilation, d'analyse et d'ordonnancement des programmes flux de données, ainsi que les aspects pratiques et les résultats obtenus concernant la génération de code et l'exécution de ces programmes.

Mots clés: flux de données; compilation; codage vidéo

Mots clés: dataflow; video coding

Domaines: Modélisation et simulation; Génie logiciel [cs.SE]; Traitement du signal et de l'image [eess.SP]; Traitement du signal et de l'image [eess.SP]

Matthieu Wipliez. Compilation infrastructure for dataflow programs. Modeling and Simulation. INSA de Rennes, 2010. English. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00598914⟩