آقای محمد حمزه ای دانشجوی دکترای جناب آقای دکتر سعید پارسا روز سه شنبه مورخ 94/3/26 ساعت 13:30 در دانشکده مهندسی کامپیوتر از رساله دکترای خود تحت عنوان موازی سازی زمان کامپایل حلقه های تودر تو با تاکید بر بهبود محلیت داده ها برای پردازنده های چند هسته ای دفاع خواهند نمود چکیده موازیسازی و بهبود محلیت
دادهها برای حلقههای تودرتو به عنوان دو راهکار تاثیرگذار در سرعت اجرایی برنامههای
محاسباتی و علمی برای اجرا بر روی پردازندههای چندهستهای مطرح هستند. مسئلهای
که وجود دارد این است که موازیسازی در جهت توزیع دادهها بر روی هستههای مختلف
پردازنده و بهبود محلیت در جهت تجمیع دادهها در حافظه نهان یک هسته است و در واقع
نوعی تضاد ضمنی در راه رسیدن به این دو هدف وجود دارد. در نتیجه در راه رسیدن به حداکثر سرعت اجرایی باید یک
رویکرد تجمیعی که موازیسازی و بهبود محلیت را در کنار هم درنظر میگیرد به کار
گرفته شود. علیرغم وجود راهکارهای مناسب برای هر یک از این موارد به صورت مجزا،
تحقیقات گذشته توجه کمتری به درنظر گرفتن این دو در کنار هم داشتهاند.
در این رساله راهکاری در جهت استخراج توازی دانهدرشت با در نظر گرفتن استفاده
مجدد دادهها برای اجرا بر روی پردازندههای چندهستهای ارایه شده است. در روش
پیشنهادی، سعی میشود با استفاده از مدل چندوجهی یک تابع زمانبندی برای حلقههای
تودرتو به نحوی بدست آید که منجر به تکرارهای مستقل برای حلقههای بیرونیتر شده و
قابلیت اجرای موازی آنها را نتیجه دهد. همچنین با ارضای وابستگیها در سطوح داخلیتر
حلقهها سعی در کاهش فاصله استفاده مجدد دادهها است. علاوه بر این، با کاشیبندی
مناسب فضای تکرار حلقههای تودرتو میتوان به طور همزمان محلیت دادهای در داخل
کاشیها و توازی دانهدرشت در اجرای کاشیها را بدست آورد. برای این منظور میبایست
حلقهها جابهجاپذیر کامل باشند و تغییر عمق با جابهجایی حلقهها مشکلی در منطق
برنامه ایجاد نکند. لذا هدف در این رساله معطوف به ایجاد تبدیلات مناسب برای تبدیل
حلقهها به فرم جابهجاپذیر کامل همزمان با انتقال وابستگیهای دادهای به حلقههای
درونی میباشد. میتوان با یک زمانبندی مناسب کاشیها را به قسمی برای اجرای موازی
به هستههای مختلف تخصیص داد که دادههای مورد دسترسی مشترک کاشیها برای حداکثر
زمان ممکن در داخل حافظه نهان باقی بمانند. از این طریق محلیت دادهها نیز همگام
با توازی دانهدرشت بهبود مییابد. نتایج ارزیابی روش پیشنهادی بر روی برنامههای
محک مختلف نشان از کارایی بالای روش پیشنهادی در بهبود سرعت اجرایی برنامهها در
مقایسه با روشهای شناخته شده موجود، دارد. :Abstract Data locality improvement and nested loops parallelization
are two complementary and competing approaches for optimizing loop nests that
constitute a large portion of computation times in scientific and engineering
programs. Effective parallelization techniques try to distribute the
computation and necessary data across different processors, whereas data
locality targets at placing data on the same processor. Therefore, data
locality improvement and parallelization may demand different loop
transformations. Then, an integrated approach that combines these two can
generate much better results than each individual approach. While there are
effective methods for each one of these, prior studies have paid less attention
to address these two simultaneously. This thesis proposes
a unified approach that integrates these two techniques to obtain an
appropriate locality conscious loop transformation to partition the loop
iteration space into outer parallel tilable loops. The approach is based on the
polyhedral model to achieve a multidimensional affine scheduling as a
transformation that result the largest groups of tilable loops with maximum
coarse-grain parallelism, as far as possible. Furthermore, tiles will be
scheduled on processor cores to exploit maximum data reuse through scheduling
tiles with high volume of data sharing on the same core consecutively or on
different cores with shared cache at around the same time. Our experimental results, demonstrates the
effectiveness of our proposed algorithms in optimizing different computational
programs. ارائه دهنده: محمد حمزه ئی رشته مهندسی کامپیوتر-گرایش نرم افزار استاد راهنما: دکتر سعید پارسا هیات داوران: دکتر محمد رضا رزازی ،دکتر مهران سلیمان فلاح دکتر محسن شریفی ،دکتر محمد رضا کنگاوری،دکتر حسن نادری زمان : سه شنبه 26خرداد ماه 1394 ساعت 13:30 مکان: دانشکده مهندسی کامپیوتر- طبقه دوم- اتاق دفاعیه دکتری دانشکده مهندسی کامپیوتر مدیریت تحصیلات تکمیلی |
