пециалистами нашей компании была разработана технологическая среда для моделирования систем реального времени, которая используется в большом промышленном проекте. Центральной частью системы является моделирующее ядро, реализующее основные функции имитационного моделирования. Предлагаемые задачи связаны с развитием функциональность моделирующего ядра.

1.1. Доработка моделирующего ядра для работы в распределенной конфигурации. В настоящее время моделирующее ядро реализовано в локальном варианте (на одном компьютере) – хочется разработать прототип, который позволил бы «обкатать» проектные решения по переносу ядра в режим работы на кластере. В рамках этого направления возникает широкий набор разнообразных и интересных задач.
Рассчитано на команду из 2-3 человек.

1.2. Реализация версии моделирующего ядра для тестирования (новое!)
В настоящее время ядро включает в себя различные режимы моделирования, различные функциональные возможности, относительно сложные конфигурации. Для разработки и первичной отладки моделей такой полноценный вариант не нужен, поэтому хочется разработать минимальное приложение, позволяющее упростить отладку и тестирование разрабатываемых моделей.

1.3. Реализация графического интерфейса на qt для моделирования и отладки алгоритмов (новое!)
Здесь требуется разработать и реализовать прототип для быстрого составления и отладки схем при разработке алгоритмов.

Внутри clang есть refactoring engine, который позволяет реализовывать свои методы рефакторинга исходного кода. По умолчанию в него встроено две опции: local-rename и extract. Применить их можно с помощью утилиты clang-refactor. Есть еще несколько инструментов, которые тоже умеют преобразовывать код в составе clang: clang-check, clang-tidy, clangd. А нам в IDE хочется уметь больше преобразований (например выносить содержимое блока кода "наружу" - чинить тождественно-истинные условия).

Для этого предлагается: - более полно изучить смежные инструменты, что они умеют делать с кодом - во-вторых, реализовать такое преобразование


Требования к студенту
Владение C/C++. Полезен будет опыт работы с llvm.

Инструмент сборки CMake является одним из самых популярных и широко используемых для сборки программ на языках C/C++. Наша компания активно использует его в качестве штатного механизма сборки для создаваемых нами инструментальных средств. В то же время это порождает проблемы при импорте проектов, использующих другие механизмы сборки – make, qmake, autoconf и другие – поскольку внутренние логические модели, используемые этими инструментами сборки, существенно отличаются от CMake. Именно поэтому автоматизация конвертации файлов сборки из этих систем в формат CMake является нетривиальной задачей. Общепризнанных широко распространенных инструментов для такой конвертации, насколько нам известно, нет, поэтому разработчики решают возникающие проблемы «на коленках», разрабатывая программы конвертации для каждого конкретного случая.

В рамках курсовой работы предлагается:

• Проанализировать существующие инструменты (если они есть в открытом доступе) для автоматизации конвертации файлов сборки и на основе проведенного анализа решить, можно ли какой-то из таких инструментов использовать в качестве основы для своей разработки
• Либо на основе одного из существующих инструментов, либо заново разработать собственный инструмент автоматизации конвертации файлов сборки, исходя из максимальной универсальности (т.е., это должен быть не просто конвертер из одной системы сборки в другую, а в нем должна быть общая часть, позволяющая расширять охватываемый набор систем сборки).

Работа рассчитана на одного человека.

Программирование сигнальных процессоров (DSP) --- сложная задача, плохо поддающаяся автоматизации. Это связано со спецификой архитектуры таких процессоров, при программировании которых требуется сложное планирование активностей параллельно работающих блоков. Несмотря на то, что DSP уже используются достаточно давно, трансляторы для них с традиционных языков (таких, как С/С++) недостаточно эффективны и сильно уступают по эффективности генерируемого кода ручному программированию на языке ассемблера.

В компании "СофтКом" ведется исследовательский проект по разработке специального языка, ориентированного на эффективную компиляцию алгоритмов в коды различных DSP-процессоров. Научным руководителем этого направления является Д.Ю.Булычев. В рамках данного направления предлагается несколько тем курсовых работ.

Все темы предполагают работу над "векторным" языком ("array language") --- языком, в котором основным типом данных являются массивы и основные операции предназначены для обработки массивов. Особенностью данного конкретного языка является то, что в нем все данные имеют статический размер и статическое распределение.

Основным требованием к соискателям является готовность изучать современные подходы в области разработки и реализации языков программирования, компиляции, оптимизирующих преобразований и статического анализа. Желательно также владение основами функционального программирования и дискретной математики; в области практического программирования --- make, bash, git, командная строка unix-систем.

5.1. Разработка и реализация системы типов
В настоящий момент для векторного языка существует эталонный интерпретатор и кое-как написанный эвристический вывод типов. Существует ряд гипотез, которые пока никак не подтверждены (и не опровергнуты) (например, что возможен полностью автоматический вывод типов).

Предлагается аккуратно заполнить существующие пробелы --- описать формальную семантику языка и правила типизации, и доказать (или опровергнуть) гипотезу о выводе типов. В случае, если гипотеза окажется верна, разработать алгоритм вывода типов и доказать его корректность,если нет --- дополнить язык минимальным набором типовых аннотаций. Общий вид системы типов --- "жидкие типы" (liquid types) с линейными целочисленными органичениями.

5.2. Оптимизирующие преобразования
Предлагается реализовать ряд оптимизирующих преобразований как для исходного, так и для промежуточного представления --- константные вычисления, экономию общих подвыражений, устранение кортежей, элиминация вырожденных массивов и т.д.