Search

Memorija kao rijedak resurs u računalnim sustavima oduvijek je bila važna, a naročito u samim početcima računarstva kada je bila skupa i malih kapaciteta te se radi toga se javila potreba za racionalnim upravljanjem dostupnom memorijom. Kod zahtjevnijih i kompleksnijih računalnih programa programer jednostavno više ne može efikasno samostalno upravljati memorijom te je potrebna neka vrsta automatiziranog upravljanja memorijskim resursima. Upravo sakupljanje „smeća“ (eng. garbage collection) je dio programa koji se automatizirano brine o oslobađanju alociranih memorijskih resursa na gomili (eng. heap-u) pomoću određenih algoritama te određuje koji objekti nisu više dohvatljivi ili živi te samim time nepotrebni ili čak i smetnja normalnom odvijanju programa te ih oslobađa tj. oslobađa memorijski prostor koji su zauzimali. U ovom radu je pokazan rad Jikes RVM te njegovog modula za upravljanje memorijom MMTk pomoću kojeg možemo jednostavno i učinkovitu implementirati i testirati razne algoritme za učinkovito upravljanje memorijom. Također MMTk nam omogućuje testiranje algoritama koje koristi sam sakupljač smeća jer modul sadži već ugrađene tesntne skripte koje simuliraju razne situacije u kojima postoji potreba za uključivanje sakupljača smeća. U ovom radu sam testirao rad Mark Sweep algoritma kojeg koristi sakupljač smeća uz SegregatedFreeList algoritam za alokaciju. Memory as rare resource in computer sistems was always very important, especialy in the begging of computing when it was expensive and small capacities. Because of that we needed to racionlize our use of memory by better memory managment. With bigger and more comlex programs, programer can't mannage alone with all of memory an thats when we need some kind of automatized memory managment. Garbage collection is exactly that, a part of program that takes care of memory use on heap automaticly and with help of some alghotirams it can determine which objects are not reachable and not necessary or even disturbance to normaln program operation and it reallocates them and free the used memory space. In this work I've shown the basics of Jikes RVM and it's MMTk memory managment modul. With MMTk we can easily and efectivly implemment and test a various alghoritams for efficent memory mannagment. Also MMTk provides a test scripts which simulate differnt situations in which we could need a garbbage collector. In this work I tested work of Mark Sweep alghoritam which collector uses with Segregetad Free List alocation alghoritam.

Zadatak ovog rada je integracija modula za parsiranje ADEL datoteke i asemblera mnemoničke datoteke s grafičkim sučeljem, u cjelovitu aplikaciju konfigurabilnog asemblera. U drugom poglavlju je opisan Qt kao radno okruženje programskog jezika C++ i svojstva Qt-a koje su uveliko pojednostavile kreiranje grafičkog sučelja. U trećem poglavlju se nalazi kratak opis rada asemblera i novih funkcionalnosti dodanih u grafičko sučelje. U četvrtom poglavlju je opisana integracija modula kroz opisa razreda „MainProgram“ i njegovih metoda, zatim međusobne ovisnosti modula pri izvođenju ADEL parsera i asemblera mnemoničkih datoteka, te ispisivanje porukatijekom rada modula. The task of this bachelor thesis was integration of the ADEL parser and assembler modules with GUI in a complete configurable assembler application. In the second chapter Qt is described as a cross-platform framework for C++ programming language, together with Qt features that significantly simplified implementation of GUI. The third chapter describes the usage of configurable assembler and newly added functionalities in graphical user interface. The fourth chapter describes the integration of modules by describing class „MainProgram“ and its methods, interdependence between ADEL parser and assembler module, and printing out messages and errors that occur during the execution of the modules.

Cilj ovog završnog rada je bio napraviti alat za upravljanje dockerima s grafičkim korisničkim sučeljem. Danas su dockeri brzo rastuća tehnologija. Ipak, još uvijek je glavni način korištenja dockera isključivo preko ljuske operacijskog sustava. Jednostavno grafičko korisničko sučelje omogućuje prosječnom korisniku izbjegavanje učenja sintakse naredbi i interakcije naredbi te umjesto toga može odmah početi koristiti docker na koristan i produktivan način. Korisnicima koji već koriste docker tehnologiju ova aplikacija također ubrzava rad jer olakšava i pojednostavljuje kontrolu nad preslikama i kontejerima uklanjajući potrebu korisnika da mnoge stvari radi ručno, jednu po jednu. End result of this project was to create a docker management tool with graphical user interface. At the present moment, docker technology is advancing at an incredible rate. Nevertheless, the main way to access and use said technology is through the use of the shell. Simple graphical user interface enables the average user to avoid the need for learning all the commands and their syntax, and instead focus immediately on using docker productively. Experienced docker users will also find this tool helpful, for it removes the need of repetitive command executions using the pure text-based Linux shell.

Izrada standardne biblioteke za C++ sa naglaskom na efikasno upravljanje računalnim resursima i upotrebu naprednih svojstava modernih operativnih sustava. Razvoj modularne i skalabilne aplikacije za nenadgledanu reprodukciju audio i video sadržaja. Developing a standard library for C++ which aims to utilize computer resources most efficiently and take advantage of advanced features of the modern operating systems. Developing a modular and scalable application for unattended reproduction of audio and video materials.

U ovom diplomskom radu opisana je programska implementacija konfigurabilnog asemblerskog prevoditelja s podrškom za makro zamjene. Implementacija je ostvarena pomoću pet faza: učitavanje i predobrada, prvi makro prolazak, drugi makro prolazak, prvi prolazak asembliranja i drugi prolazak asembliranja. Izlazna datoteka generirana je samo ako svih pet faza prođe bez pogrešaka. U poglavlju 2 opisane su memorijske strukture podataka korištene u svrhu ostvarivanja rješenja. U poglavlju 3 opisane su sve faze i pojedine metode pomoću kojih se izvodi asembliranje. U poglavlju 4 opisan je postupak generiranja izlazne datoteke. U poglavlju 5 opisane su datoteke napisane u svrhu testiranja i organizacija istih. Konfigurabilni asemblerski prevoditelj implementiran je u programskom jeziku C++. Omogućen je rad na različitim ciljnim platformama. This graduate work describes software implementation of a configurable assembler with support for macros. Implementation is accomplished by five phases: loading and pretreatment, the first macro pass, the second macro pass, the first assembly pass and the second assembly pass. An output file is generated only if all five phases are completed without errors. The memory data structures used in order to achieve the solution are described in section 2. All the phases and various methods used for assembling are described in section 3. The process of generating an output file is described in section 4. The test files and their organization are described in section 5. The configurable assembler is implemented in C++ programming language. It can work on different target platforms.

U ovom završnom radu opisano je grafičko sučelje izrađeno za asemblerski prevoditelj procesora ARM i FRISC. Grafičko sučelje je programirano u programskom jeziku C++ korištenjem radnog okvira Qt za izradu grafičkog sučelja aplikacije. Sučelje sadrži integrirani tekstualni editor koji posjeduje brojač redaka te podržava sintaktičko bojenje prilagođeno vrsti procesora. Dodatno, tekstualni editor također podržava funkciju „Find & Replace“. Sintaktička bojenja opisana su u prilagođenim XML-datotekama. Sučelje omogućava otvaranje 10 prethodno otvorenih datoteka, te jednostavno učitavanje izvršne prevoditeljske datoteke kao i ADEL datoteke. Na početku je ukratko opisan radni okvir Qt u kojem je pisano grafičko sučelje. Zatim su opisane osnove rada asemblerskog prevoditelja za kojeg je pisano sučelje. Glavni dio rada sastoji se od opisa glavnih programskih komponenti sučelja- glavnih razreda i funkcija. This graduation work's goal was to develop Graphical User Interface which will support assembler application for procesors ARM and FRISC. GUI was made in C++, using Qt framework. This GUI contains integrated text editor with line numbering and syntax highlighting for each processor type. Text editor also supports Find & Replace functionality. Syntax highlighters are written in XML configuration files. GUI can also save up to 10 recently opened files, and makes it easy to load assembly and ADEL files necessary for compiling. This work contains short summary of Qt framework in which this GUI was written, basics of compiling process for programs written in assembly. Main part of this work contains descripitions of all the main classes and functions that are part of this application.

U završnom radu opisana je programska implementacija jezičnog prevoditelja za meta-jezik ADEL. Jezični prevoditelj prevodi ADEL datoteku u tri koraka: leksička, sintaksna i semantička analiza. U poglavlju 3 opisan je postupak leksičke analize za koji se koristi razred MyScanner i njegove funkcije. U poglavlju 4 opisan je postupak sintaksne analize i izgradnja apstraktnog sintaksnog stabla. U tom postupku se koristi razred MyParser i njegove funkcije, te ostali razredi izvedeni iz apstaktnog razreda AST koji stvaraju čvorove sintaksnog stabla. U poglavlju 5 opisan je postupak semantičke analize i povezivanje deklaracija s referencama na njih. U tom postupku razred MyChecker temeljan je razred. Jezični prevoditelj implementiran je u programskom jeziku C++. This graduation work describes implementation of compiler for ADEL metalanguage in software. Compiler compiles the ADEL file in three steps: lexical, syntax and semantics analysis. The process of lexical analysis is decribed in chapter 3. For that process class MyScanner is used, along with its functions. The process of syntax analysis and the process of building abstract syntax tree are described in chapter 4. Class MyParser, along with its functions, is used for this processes and classes derived from abstract AST class are used as elements of the abstract syntax tree. The process of semantics analysis and the process of connecting applied occurences with related declaration is described in chapter 5. Class MyChecker is the base class for this processes. Compiler is implemented in C++ programming language.

Analiza istraživačkog virtualnog stroja Jikes RVM i modula MMTk, izgradnja sakupljača označi-oslobodi u sklopu Jikes RVM-a i MMTk-a, te modifikacija tog sakupljača iz iterativnog u rekurzivni označi-oslobodi sakupljač. Analysis of the JikesRVM virtual machine and the Memory Management Toolkit MMTk, construction of a mark-sweep garbage collector in JikesRVM and MMTk, and the modification of the mark-sweep collector from an iterative to a recursive mark-sweep collector.

U ovom radu predstavljen je jezik PL kao i njegov prevoditelj. PL jezik je jednostavan programski jezik nalik poznatom jeziku C, ali bitno jednsotavniji. PL prevoditelj provodi fazu analize koja se sastoji od leksičke analize, sintaksne analize i semantičke analize. Svaka od analiza opisana je u poglavljima 2, 3 i 4 respektivno. Na kraju, dan je načelni izgled virtualnog stroja u poglavlju 5, kao i izgled međukoda koji PL prevoditelj generira za taj virtualni stroj. In this paper, we are building a compiler for a programming language PL (Project language) which is similar to a world-known programming language C, but far less complex. Compiler contains of three different types of analysis: lexical analysis (known as scanner), syntax analysis (known as parser) and contextual analysis, which are descibed in chapters 2, 3 and 4 respectively. In 5th chapter, we are describing a virtual machine which is supposed to run the bytecode that compiler provides. Also, bytecode itself is described within the same chapter.

Potrebno je definirati sustav za prikaz i obradu podataka te potom dizajnirati i izvesti predloženo rješenje za rad u stvarnom vremenu. Ostvariti komunikaciju između sustava za prikupljanje podataka i modula za prikaz podataka. Prilagoditi sustav za rad s podacima u mobilnom okruženju i udaljeno dijeljenje podataka. Omogućiti podršku za rad na više različitih razvojnih platformi. The aim of this thesis is to define a module for data processing and visualization. Module is to be designed and implemented to support real time operation. Communication between data collection and visualization units is to be established. System is configured in such a way that it operates in mobile environment and supports remote data distribution. System supports multiple development platforms and architectures.

Algoritmi za upravljanje memorijom uvelike utječu na brzinu rada programa i njegove memorijske zahtjeve pa su zbog toga predmet istraživanja već dugi niz godina. Iako postoji mnoštvo algoritama, oblikovanjem novih želi se postići efikasnije korištenje računalne memorije i poboljšati performanse rada sustava. Tradicionalno se algoritam za zbrinjavanje ugrađuje povrh algoritma za dodjelu. U ovom radu opisana je metoda kombiniranja mehanizama za dodjelu i mehanizama za zbrinjavanje memorije s ciljem oblikovanja jednoslojnog algoritma za upravljanje memorijom koji utjelovljuje najbolje karakteristike početnih algoritama, a istodobno primjenjuje nove paradigme. Model je zasnovan na iskustvu postojećih algoritama, a posebno na algoritmu za dodjelu s odijeljenim listama memorijskih blokova te klasičnom algoritmu označi-oslobodi za zbrinjavanje nedohvatljivih objekata. Jednoslojni algoritam ima manju složenost postupka zbrinjavanja u odnosu na algoritam označi-oslobodi i postiže veću efikasnost. Oblikovani algoritam evaluiran je simulacijama obzirom na performanse. On ima slične memorijske zahtjeve kao i klasični algoritam označi-oslobodi, no provodi 19% manje vremena u zbrinjavanju, a uz njega je sustav 28% brži. Temeljem analize rezultata rada ispitnih programa razvijeno je nekoliko modela i na osnovu njih oblikovano nekoliko inačica heurističkog mehanizma prilagodbe jednoslojnog algoritma značajkama memorijskih objekata, no u konačnoj evaluaciji se koristi ona inačica koji ostvaruje najprihvatljiviji omjer dobitka na brzini u odnosu na dodatno memorijsko zauzeće. Memorijski zahtjevi heurističkog jednoslojnog algoritma slični su zahtjevima standardnog jednoslojnog i klasičnog algoritma označi-oslobodi, međutim heuristički jednoslojni algoritam provodi 47% manje vremena u zbrinjavanju u odnosu na algoritam označi-oslobodi, dok je uz njega sustav u cjelini 30% brži. Rezultati ovog istraživanja pokazuju da se relativno jednostavnim, ali dobro osmišljenim mehanizmima i tehnikama mogu značajno poboljšati performanse memorijskih algoritama i time ukazuju na nekoliko mogućih smjerova daljnjih istraživanja. Memory management algorithms greatly affect the execution speed and memory requirements of programs which are executed. Although there are a number of existing algorithms, new ones are devised with the goal of achieving more efficient memory use and improved system performance. Traditionally a garbage collector is built in as a layer above a memory allocator. This research describes a method which combines memory allocation and garbage collection mechanisms to achieve a single layer method of memory management which embodies best characteristics of initial algorithms whilst simultaneously applying new paradigms. Resulting model is based on the well-established algorithms, in particular on memory allocation algorithm which uses segregated lists of free memory blocks and classical mark-and-sweep garbage collector. Analysis shows that the single layer algorithm has lower collection complexity and higher efficiency in comparison to the mark-and-sweep. Performances of a devised model are evaluated using simulation. Its memory requirements are similar to those of the classical mark-and-sweep but its garbage collection time and total time are improved by 19% and 28% respectively. Based on the analysis of the results, several models of heuristic mechanism which adapts to the behavior of memory objects are developed. However, in the final evaluation only the last model is considered as it shows the best memory-vs-speed trade-off. Memory consumption of the heuristic single layer algorithm is similar to those of the single layer algorithm and the classical mark-and-sweep. However, heuristic algorithm improves garbage collection time by 47% and total time by 30% in comparison to classical mark-and-sweep. This research shows that relatively simple, but well-devised mechanisms and techniques may greatly improve performances of memory algorithms thus suggesting several possible directions for further research.

Kao rezultat ovog rada nastala je aplikacija uređivača shema procesorskog sustava s bogatim i interaktivnim grafičkim sučeljem. Ponašanje i logika editora dinamički je određenima podatcima i pravilima učitanima iz bibliotečne datoteke. Osnovni zahtjevi koji su zadovoljeni su dovlačenje komponenata i sabirnica drag and drop metodom iz toolboxa na scenu koja predstavlja radnu površinu editora. Unutar scene omogućeno je povezivanje prisutnih elemenata te mijenjanje vrijednosti atributa komponenata. Elementi se mogu obrisati iz scene. Izrađenu konfiguraciju može se spremiti u datoteku, iz koje se naknadno može učitati i rekonstruirati stanje u sceni koje je bilo prisutno prilikom spremanja. Zbog kompleksnosti izrade samog sučelja, nije ostvareno generiranje COMDEL datoteke iz izrađene konfiguracije. Result of this thesis is the application of Processor Systems Schematic Editor with rich and interactive graphical user interface. Behavior and logic of the Editor are dynamically specified by data and rules loaded from library file. The basic requirements are met by the retrieval of components and bus by drag and drop method from the toolbox onto the scene which represents Editor's workspace. Present elements inside the scene can be connected and component's attribute values can be changed. Elements can be deleted from the scene. Created configuration can be saved to a file, from which it can be subsequently loaded. Due to the complexity of making the interface, COMDEL file generation from the constructed configuration is not realized.

U ovom radu dan je prijedlog poboljšanja postojeće arhitekture dinamički promjenjivog procesora optimiziranog za brzo izvođenje raznih algoritama nad velikim skupovima podataka. Analizirano je ponašanje polazne arhitekture te su predložene prikladne izmjene. Prikazan je opis mogućnosti pojedinih komponenti kao i njihovo ponašanje tijekom izvođenja programa. Također je predložen postupak modeliranja i simuliranja arhitekture dinamički promjenjivog procesora. Predloženi postupak omogućuje promjene u arhitekturi i proširivanje simulatora s drugim alatima kao npr. podrškom za ispravljanje grešaka. Razvojna okolina objedinjuje uređivač teksta, asemblerski prevodioc i podršku za otkrivanje pogrešaka. In this thesis, a proposal was given to improve the existing architecture of a dynamic variable processor optimized for fast execution of various algorithms over large data sets. Analyzed behavior of the initial architecture has resulted with appropriate changes. Thesis gives description of the capabilities of individual components and their behavior during program execution. Suggested modeling and simulation techniques ensure various reconfigurable processor architectures. The proposed procedure allows changes to the architecture and extension of the simulator with other tools such as support for debugging. Development environment combines a text editor, assembler compiler and support for debugging.

Performanse rada korisničkog programa uvelike ovise o algoritmima za dodjelu te algoritmima za automatsko zbrinjavanje memorije koji se danas sve više primjenjuju u različitim programskim jezicima i alatima. Pri dizajnu novog ili modifikaciji već postojećeg algoritma izuzetno je teško predvidjeti način njegova rada. U ovom radu izrađena je okolina koja omogućava modeliranje i simuliranje rada računalne memorije, procesa i algoritama vezanih uz nju. U spomenutoj okolini modelirano je nekoliko varijanti modificiranog algoritma označi-oslobodi za automatsko zbrinjavanje memorije. U standardni algoritam uvedene su generacije i nekoliko tehnika adaptacije rada algoritma načinu ponašanja korisničkog programa. Simulacijama prikupljeni rezultati potvrđuju pretpostavku da je primjenom adaptacijskih metoda, u odnosu na statičko ponašanje algoritma, moguće postići bolju efikasnost. Rezultati ovog istraživanja ukazuju na jedan od mogućih smjerova kretanja pri danjem istraživanju u području algoritama za automatsko zbrinjavanje memorije. The performance of user application depends on the memory allocation algorithms and garbage collection algorithms which are nowadays very frequently used in various applications and program languages. During design of a new or modification of an existing algorithm it is very hard to anticipate it's behavior. In this thesis, environment for modeling and simulation of computer memory, related processes and used algorithms is implemented. Several alternatives of the standard mark-sweep garbage collection algorithm were modeled in it. Generations as well as a few techniques for adaptation of garbage collection algorithm to the behavior of a user application were introduced. Results which are obtained by running simulations, confirm the assumption that adaptive garbage collection has better efficiency than static garbage collection. This research gives one of the possible directions for further researches in the field of automatic garbage reclamation.

Performanse rada računalne memorije uvelike ovise o algoritmima za dodjelu memorije i algoritmima za automatsko zbrinjavanje memorijskog prostora (GC) koji se u današnje vrijeme često koriste u objektno orijentiranim jezicima. Za izradu novog GC-algoritma ili za optimiranje postojećeg, potrebni su precizni podaci o ponašanju memorijskih objekata. U ovom radu je izrađen programski sustav za prikupljanje i analizu podataka o ponašanju memorijskih objekata u Javinoj programskoj okolini. Analiza prikupljenih podataka ima za cilj pokušati pronaći moguće pravilnosti u ponašanju memorijskih objekata čija primjena bi mogla poboljšati rad i efikasnost algoritama za GC, a samim time i računalne memorije. U radu su prikazani rezultati dobiveni pomoću izrađenog programskog sustava, a uočene pravilnosti su komentirane sa stajališta njihove moguće primjene u algoritmima za GC. The performance of memory system depends on the algorithms used for memory allocation and garbage collection (GC) which are nowadays quite frequent in use especially within object-oriented languages. GC implementers need accurate data about memory objects behavior in order to produce new garbage collectors or to improve existing ones. This work describes the implementation and usage of the system for collection and analysis of data about memory object behaviour in Java program environment. Analysis has to try to establish behavior patterns whose application could improve performance of GC algorithms and memory system. The obtained results and observed patterns are presented and commented regarding their usage in GC algorithms.