梯形图数据依赖关系分析与并行提取

doi:10.3969/j.issn.1000-3428.2014.02.015

计算机工程

梯形图数据依赖关系分析与并行提取

孙大群，严义，邬惠峰

(杭州电子科技大学智能与软件技术研究所，杭州 310018)

收稿日期:2012-12-25 出版日期:2014-02-15 发布日期:2014-02-13
作者简介:孙大群(1988－)，女，硕士研究生，主研方向：软件自动化，编译技术；严义，教授；邬惠峰，副教授
基金资助:
浙江省自然科学基金资助项目“动态可重构的嵌入式构件描述及重构方法的研究”(Y1090448)

Data Dependence Relation Analysis and Concurrent Extraction of Ladder Diagram

SUN Da-qun, YAN Yi, WU Hui-feng

(Institute of Intelligent and Software Technology, Hangzhou Dianzi University, Hangzhou 310018, China)

Received:2012-12-25 Online:2014-02-15 Published:2014-02-13

摘要/Abstract

摘要： 程序依赖关系分析在对程序进行测试、维护、分析和优化过程中起着重要作用。梯形图(LD)程序中数据定义和数据引用会导致梯级之间存在数据依赖关系和潜在并行性。针对该问题，通过构造数据依赖关系有向图构建数据依赖关系，提取LD图梯级间的数据流和数据依赖信息，并从数据依赖关系有向图中获得LD图并行梯级。实验结果表明，通过并行提取可使LD图的扫描周期缩短至原来的20%~50%。

关键词: 可编程控制器, 梯形图, 数据依赖, 有向图, 并行性, 并行梯级

Abstract: Program dependence relation analysis is an important method of testing, maintaining, analyzing and optimizing program, especially parallel extraction. The dependence of rungs caused by definition and reference has the same variable and the parallelism of sequential rungs in Ladder Diagram(LD). Aiming at the problem, a method is proposed to extract LD diagram rung data flow and data dependence relation by constructing data dependence relation directed diagram, recognize LD diagram parallel rung in data dependence relation directed diagram. Experimental result shows that the LD diagram scan time is shorten to 50%~20% by concurrent extraction.

Key words: Programmable Logic Controller(PLC), Ladder Diagram(LD), data dependence, directed diagram, parallelism, parallel rung

中图分类号:

TP332.3

孙大群，严义，邬惠峰. 梯形图数据依赖关系分析与并行提取[J]. 计算机工程, doi: 10.3969/j.issn.1000-3428.2014.02.015.

SUN Da-qun, YAN Yi, WU Hui-feng. Data Dependence Relation Analysis and Concurrent Extraction of Ladder Diagram[J]. Computer Engineering, doi: 10.3969/j.issn.1000-3428.2014.02.015.

http://www.ecice06.com/CN/Y2014/V40/I2/67

参考文献

参考文献 [1] Koo Kyeonghoon, Rho Gab-Seon, Kwon Wook-Hyun, et al. Architectural Design of an RISC Processor for Programmable Logic Controllers[J]. Journal of Systems Architecture, 1998, 44(5): 311-325. [2] Miroslaw C, Edward H. Fast Operating Bit-byte PLC[C]// Proceedings of International Federation of Automatic Control. Seoul, Korea: [s. n.], 2008: 14810-14815. [3] Chmiel M, Milik E. Remarks on Improving of Operating Speed of the PLCs[C]//Proceedings of IFAC’05. Prague, Czech Republic: [s. n.], 2005: 1185-1189. [4] Jeong Seung-Kweon, Kim Young-Shin, Kwon Wook-Hyun. Scheduling Algorithm for Programmable Logic Controllers with Remote I/Os[C]//Proceedings of the 4th International Workshop on Real-time Computing Systems and Applications. Taipei, China: [s. n.], 1997: 87-94. [5] 章航平, 严义. 一种避免PLC无效指令执行的编译优化方法[J]. 机电工程, 2009, 26(4): 31-35. [6] Guo Jiarong, Ran Feng, Zhuo Bi, et al. A Compiler for Ladder Diagram to Multi-core Dataflow Architecture[C]//Proceedings of International Conference on Material Science and Engineering Technology. Zhengzhou, China: [s. n.], 2012: 368-374. (下转第76页) (上接第70页) [7] Ichikawa S, Akinaka M, Hata H. An FPGA Implementation of Hard-wired Sequence Control System Based on PLC Software[J]. IEEE Transactions on Electrical and Electronic Engineering, 2011, 6(4): 367-375. [8] Du Daoshan, Liu Yadong, Guo Xingu, et al. Study on LD- VHDL Conversion for FPGA-based PLC Implementation[J]. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2009, 40(11/12): 1181-1190. [9] Ranganath V P, Amtoft T, Banerjee A, et al. A New Foundation for Control Dependence and Slicing for Modern Program Structures[J]. ACM Transactions on Programming Languages and Systems, 2007, 29(5): 1-43. [10] Polychronopouios G. Automatic Extraction of Functional Parallelism from Ordinary Programs[J]. IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems, 1992, 3(2): 166-178. [11] Tallam S, Gupta R. Unified Control Flow and Data Depen- dence Traces[J]. ACM Transactions on Architecture and Code Optimization, 2007, 4(3): 19-23. [12] Jeanne F, Karl O. The Program Dependence Graph and Its Use in Optimization[J]. ACM Transactions on Programming Languages and Systems, 1987, 9(3): 319-349. [13] Ohata F, Nishimatsu A, Inoue K. Analyzing Dependence Locality for Efficient Construction of Program Dependence Graph[J]. Information and Software Technology, 2000, 42(13): 935-946. [14] 赵营, 严义. 基于梯形图复杂依赖关系的分解研究[J].机电工程, 2012, 29(5): 605-608. 编辑陆燕菲

[1]	王雷, 王文发, 宋慧娜, 张帅. 基于相似度评分与二级子系统的设计模式识别[J]. 计算机工程, 2023, 49(1): 210-222.
[2]	王智铎, 江波, 苗瑞, 赵慧. 基于有向图的外键冲突解决算法设计与实现[J]. 计算机工程, 2021, 47(2): 254-260.
[3]	王欣夷, 王耀彬, 李凌, 杨洋, 卜得庆, 刘志勤. HPEC中子程序级推测并行性分析[J]. 计算机工程, 2020, 46(8): 210-215,222.
[4]	朱明强, 付晓东, 刘骊, 冯勇, 刘利军. 基于Slater社会选择理论的在线服务评价方法[J]. 计算机工程, 2020, 46(2): 126-133.
[5]	张晓琳, 刘娇, 毕红净, 李健, 王永平. 大规模社会网络K-出入度匿名方法[J]. 计算机工程, 2020, 46(11): 164-173.
[6]	姜宇,张大方,刁祖龙. 基于点击流的用户矩阵模型相似度个性化推荐[J]. 计算机工程, 2018, 44(1): 219-225.
[7]	韩林,高伟,王冬,王鹏翔,李颖颖. 一种单指令多数据向量化归约方法[J]. 计算机工程, 2017, 43(7): 9-14.
[8]	郭帆,周轩. 基于依赖的J2EE程序污点分析方法[J]. 计算机工程, 2016, 42(6): 131-138.
[9]	徐东,狄效国,孟宇龙,冯晓宁. 基于依赖图等价代换的SSDG构建算法[J]. 计算机工程, 2015, 41(12): 91-95,100.
[10]	彭军，黎福海，罗旗舞，肖祥慧. 一种多通道并行固态存储系统的设计与实现[J]. 计算机工程, 2013, 39(12): 40-44,59.
[11]	姚新磊, 庞建民, 岳峰, 余勇. 基于API依赖关系的代码相似度分析[J]. 计算机工程, 2013, 39(1): 80-84.
[12]	金瑛棋, 吴俊敏, 赵小雨. 公平性考虑的短作业优先内存调度策略[J]. 计算机工程, 2012, 38(20): 243-246.
[13]	王申, 漆锋滨, 谷洪峰, 潘治. Linpack并行性能模型及其预测[J]. 计算机工程, 2012, 38(16): 81-84.
[14]	白宇, 张尧学, 周悦芝. 基于服务质量信息的服务组装算法[J]. 计算机工程, 2012, 38(16): 27-30.
[15]	姚远, 赵荣彩. 基于编译指示的向量化方法[J]. 计算机工程, 2012, 38(12): 272-275.

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