本文關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)中心計算環(huán)境下基于語義模式的編譯優(yōu)化，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：計算領(lǐng)域已經(jīng)進入多核／眾核架構(gòu)及云計算的時代。一方面,芯片的片上并行度在不斷提高,如何將硬件的潛在計算能力轉(zhuǎn)變?yōu)檐浖膱?zhí)行效率成為一個非常關(guān)鍵的問題,也是編譯系統(tǒng)的主要任務(wù)之一；另一方面,數(shù)據(jù)中心計算環(huán)境下多應用共存的特性打破了“編譯優(yōu)化時針對的運行環(huán)境與程序運行時環(huán)境相吻合”這一傳統(tǒng)編譯優(yōu)化的基本前提,向編譯方法提出了新的挑戰(zhàn)。 本文在LLVM平臺上實現(xiàn)了基于語義模式的編譯優(yōu)化方法(EPOD),并針對數(shù)據(jù)中心計算環(huán)境提出了動態(tài)Peer-aware的編譯優(yōu)化方法。主要的工作內(nèi)容和成果包括：(1)在LLVM平臺上實現(xiàn)了基于語義模式的編譯優(yōu)化方法,包括對程序語義模式的構(gòu)建和識別,對程序優(yōu)化策略的制定；(2)在LLVM實現(xiàn)的基于語義模式編譯優(yōu)化的基礎(chǔ)上添加矩陣乘法語義模式,并為其制定相應的優(yōu)化策略；(3)提出動態(tài)Peer-aware編譯優(yōu)化方法,模型化程序的最佳優(yōu)化序列同共享資源上壓力的關(guān)系,并建立機制動態(tài)調(diào)整程序的優(yōu)化序列。最后,我們通過實驗驗證了矩陣乘法語義模式的編譯優(yōu)化及Peer-aware編譯優(yōu)化效果。實驗結(jié)果顯示,針對規(guī)則的矩陣乘法和非規(guī)則的矩陣乘法,基于語義模式的矩陣乘法編譯優(yōu)化與傳統(tǒng)的通用編譯器相比,最高可以提升43倍的性能；動態(tài)Peer-aware的編譯優(yōu)化方法相比于靜態(tài)的編譯優(yōu)化方法,對測試程序最高能夠取得25.3%的性能提升。
【關(guān)鍵詞】：編譯優(yōu)化 數(shù)據(jù)中心 語義模式 優(yōu)化序列 Peer-aware
【學位授予單位】：中國科學技術(shù)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TP308;TP391.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 圖目錄10-11
• 表目錄11-12
• 第1章 緒論12-18
• 1.1 研究背景12-15
• 1.1.1 編譯優(yōu)化—芯片潛力到軟件效率的轉(zhuǎn)變12-14
• 1.1.2 數(shù)據(jù)中心給編譯優(yōu)化帶來的挑戰(zhàn)14-15
• 1.2 論文的研究目標和主要工作15-16
• 1.3 論文結(jié)構(gòu)16-18
• 第2章 相關(guān)研究工作18-24
• 2.1 編譯技術(shù)的發(fā)展18-20
• 2.1.1 迭代編譯18-19
• 2.1.2 自動調(diào)優(yōu)技術(shù)19-20
• 2.1.3 用戶輔助的交互式編譯20
• 2.2 并行編譯和數(shù)據(jù)中心計算環(huán)境下的編譯20-22
• 2.2.1 并行編譯20-21
• 2.2.2 數(shù)據(jù)中心計算環(huán)境下的編譯21-22
• 2.3 LLVM平臺介紹22-23
• 2.3.1 LLVM編譯器設(shè)計22-23
• 2.3.2 LLVM中間代碼和Pass23
• 2.4 本章小結(jié)23-24
• 第3章 基于語義模式的編譯優(yōu)化24-46
• 3.1 基于語義模式編譯優(yōu)化框架24-25
• 3.2 LLVM實現(xiàn)基于語義模式的編譯優(yōu)化25-37
• 3.2.1 程序語義模式的構(gòu)建25-28
• 3.2.2 LLVM上優(yōu)化策略的設(shè)計28-31
• 3.2.3 LLVM上編譯優(yōu)化框架的實現(xiàn)31-36
• 3.2.4 基于語義模式編譯優(yōu)化框架的靈活性36-37
• 3.3 EPOD中實現(xiàn)矩陣乘法語義模式37-44
• 3.3.1 矩陣乘法語義模式的選取37-38
• 3.3.2 矩陣乘法語義模式的識別和標記38
• 3.3.3 矩陣模式的編譯優(yōu)化策略38-44
• 3.4 本章小結(jié)44-46
• 第4章 數(shù)據(jù)中心計算環(huán)境下Peer-aware編譯優(yōu)化46-58
• 4.1 概述46-47
• 4.2 Peer-aware循環(huán)分塊選擇模型47-52
• 4.2.1 靜態(tài)循環(huán)分塊的問題47-48
• 4.2.2 基于統(tǒng)計學習的Peer-aware循環(huán)分塊參數(shù)選取48-52
• 4.3 動態(tài)Peer-aware編譯優(yōu)化框架52-57
• 4.3.1 動態(tài)Peer-aware編譯優(yōu)化框架概述52-54
• 4.3.2 循環(huán)代碼切換檢測54-55
• 4.3.3 一次性循環(huán)分塊選取55
• 4.3.4 重復性循環(huán)分塊選取55-56
• 4.3.5 共享緩存壓力監(jiān)測器56-57
• 4.4 本章小結(jié)57-58
• 第5章 實驗驗證58-72
• 5.1 驗證基于語義模式的矩陣乘法優(yōu)化58-62
• 5.1.1 實驗平臺58
• 5.1.2 數(shù)據(jù)布局重組的選擇條件58-60
• 5.1.3 矩陣乘法語義模式的優(yōu)化結(jié)果60-62
• 5.2 Peer-aware編譯優(yōu)化方法實驗驗證62-70
• 5.2.1 實驗平臺和標準測試程序62-63
• 5.2.2 一次性循環(huán)分塊選取實驗63-67
• 5.2.3 重復性循環(huán)分塊選取實驗67-69
• 5.2.4 不同實驗平臺實驗驗證69-70
• 5.3 本章小結(jié)70-72
• 第6章 全文總結(jié)72-74
• 6.1 本文工作總結(jié)72
• 6.2 未來工作展望72-74
• 參考文獻74-81
• 致謝81-82
• 在讀期間發(fā)表的學術(shù)論文及取得的其他研究成果82-83
• 在讀期間參與的科研項目83

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 王博;尚世鋒;武永衛(wèi);鄭緯民;;多核體系下的并行任務(wù)構(gòu)建[J];計算機研究與發(fā)展;2012年04期

2 趙家程;崔慧敏;馮曉兵;;基于統(tǒng)計學習分析多核間性能干擾[J];軟件學報;2013年11期

3 趙永華,遲學斌;基于SMP集群的MPI+OpenMP混合編程模型及有效實現(xiàn)[J];微電子學與計算機;2005年10期

  本文關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)中心計算環(huán)境下基于語義模式的編譯優(yōu)化，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：418758