編譯指導(dǎo)下的靜態(tài)分析與代碼轉(zhuǎn)換策略研究.pdf

1、隨著CPU制作工藝的快速發(fā)展,CPU的核心數(shù)從原來的單核、雙核發(fā)展到現(xiàn)在的四核、八核甚至更多。為了提高運(yùn)算速度,盡可能的有效利用現(xiàn)有物理核心,多核運(yùn)行時系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。多核運(yùn)行時系統(tǒng)可將多核計(jì)算資源進(jìn)行有效組織,通過在運(yùn)行時對計(jì)算任務(wù)進(jìn)行分配和調(diào)度,向用戶提供高性能的計(jì)算服務(wù)。靜態(tài)分析技術(shù)是編譯器后臺處理的關(guān)鍵組成部分,通過在不執(zhí)行程序的情況下對程序行為進(jìn)行分析處理,生成與代碼有關(guān)的分析結(jié)果。目前的運(yùn)行時系統(tǒng)調(diào)度策略中,缺少對調(diào)度的目標(biāo)代

2、碼進(jìn)行有效的分析,造成調(diào)度策略失準(zhǔn)和額外開銷過大,從而降低了系統(tǒng)的性能。
　　基于編譯指導(dǎo)的靜態(tài)分析和代碼轉(zhuǎn)換系統(tǒng)以從用戶源代碼中獲得的分析結(jié)果和用戶的編譯指導(dǎo)信息為基礎(chǔ),以降低運(yùn)行時系統(tǒng)任務(wù)調(diào)度開銷為目標(biāo),在靜態(tài)分析、代碼轉(zhuǎn)換、運(yùn)行時任務(wù)創(chuàng)建和任務(wù)調(diào)度等方面進(jìn)行了深入研究。任務(wù)創(chuàng)建過程中考慮任務(wù)創(chuàng)建開銷和核心的計(jì)算能力,保證大部分核心都能在規(guī)定時間內(nèi)保持相對較低的空閑率。在程序靜態(tài)分析階段中,對執(zhí)行方案進(jìn)行執(zhí)行效率和并行度方面進(jìn)

3、行差異化優(yōu)化。通過代碼安全性檢測,保證代碼轉(zhuǎn)換過程的正確執(zhí)行。在運(yùn)行時階段,任務(wù)執(zhí)行方式的選擇上綜合考慮任務(wù)節(jié)點(diǎn)的計(jì)算開銷以及計(jì)算節(jié)點(diǎn)的深度信息,選擇合適的執(zhí)行方式響應(yīng)計(jì)算請求。動態(tài)管理運(yùn)行時任務(wù)的相關(guān)運(yùn)行狀態(tài),在保證計(jì)算正確性的同時,有效降低額外開銷。
　　通過目前流行的多核運(yùn)行時系統(tǒng)GOMP進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn),將基于靜態(tài)分析的運(yùn)行時策略與GOMP內(nèi)置的運(yùn)行時策略進(jìn)行比較,試驗(yàn)結(jié)果表明,基于靜態(tài)分析的運(yùn)行時策略管理系統(tǒng)的平均響應(yīng)時間降