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论文针对基于PIM技术的、总线可重构的一维SIMD体系结构计算机,设计并实现了一种数据并行语言PIM-C。
PIM-C语言根据体系结构的需要分为控制器执行的串行语言部分和阵列执行的数据并行部分。其语言形式既沿用了标准C语言的风格,又对C语言进行了并行扩充。定义了新的并行数据类型来适应多处理元体系结构特点,引入了新的并行语句来完成并行数据之间的并行操作,扩充条件执行语句来完善并行数据的条件执行功能。形式化定义了这些数据并行语句的语法结构,针对每个语法结构又详细说明了其应用特点。通过对数字图像处理中点运算、局部运算和全局运算的几个算法的应用分析,研究了其中掩模运算、均值滤波运算、前缀求和运算和直方图运算的PIM-C语言实现,表明了该语言能够正确支持体系结构的硬件特点。
论文在PIM-C语言设计的基础上,对其实现展开了研究。通过描述PIM-C语言的词法分析过程、语法总体结构、符号表构成、语义处理方法和代码生成规则,详细阐述了PIM-C编译器将PIM-C语言源程序最终转换成体系结构可以识别的汇编语言代码的设计过程。最后给出了几个PIM-C图像处理算法程序的翻译结果,结果表明生成的汇编语言准确反映了其语义。