克莱门·奥伯特;托马斯·鲁比亚诺;内亚·鲁施;托马斯·塞勒 分配和并行化非规范循环。 （英语） Zbl 1529.68078号 Dragoi，Cezara（编辑）等人，《验证、模型检查和抽象解释》。第24届国际会议，VMCAI 2023，美国马萨诸塞州波士顿，2023年1月16-17日。诉讼程序。查姆：斯普林格。莱克特。注释计算。科学。13881, 1-24 (2023). 概要：这项工作利用原始的依赖性分析来并行化循环，而不管它们在命令式程序中的形式如何。我们的算法将一个循环分配到多个可并行化的循环中，当两者都适用时，其执行时间的增加可与最先进的自动源代码到源代码转换器相媲美。我们的基于图形的算法直观、语言无关、经过验证是正确的，并且适用于所有类型的循环。重要的是，即使循环迭代空间在静态或编译时是未知的，或者更一般地说，如果循环不是规范形式或包含循环承载依赖项，也可以应用它。作为贡献，我们提供了计算技术、语义正确性保持证明以及量化预期性能提升的实验结果。我们还表明，许多类似的工具无法分布我们优化的循环，我们的技术可以无缝集成到编译器传递或其他自动并行套件中。关于整个系列，请参见[Zbl 1517.68010号]. MSC公司： 68号30 软件工程的数学方面（规范、验证、度量、需求等） 68甲19 其他编程范式（面向对象、顺序、并发、自动等） 关键词：程序转换;自动并行化;回路优化;抽象解释;程序分析;相关分析 软件：Cetus公司;有限责任公司;github;TRACO公司 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{C.Aubert}等人，Lect。注释计算。科学。13881，1--24（2023；Zbl 1529.68078） 全文： 内政部 哈尔 参考文献： [1] 阿贝尔。；Altenkirch，T.，《结构递归的预测分析》，J.Funct。程序。，12, 1, 1-41 (2002) ·Zbl 0998.68027号 ·doi:10.1017/S095679680104191 [2] 阿布·苏法西。；DJ库克；DH Lawrie，《通过程序分析和转换提高寻呼系统性能》，IEE Trans。计算。，30, 5, 341-356 (1981) ·doi:10.10109/TC.19811675792 [3] 阿霍，AV；Lam，理学硕士；Sethi，R。；Ullman，JD，《编译器：原理、技术和工具》（2006），波士顿：Addison-Wesley出版社，波士顿·Zbl 1429.68002号 [4] Amini，M.：类GPU硬件加速器的源代码到源代码自动程序转换。论文，巴黎国家矿山管理学院，2012年12月。https://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00958033 [5] Amini，M.等人：Par4All：从凸阵列区域到异构计算。In:IMPACT 2012：第二届多面体编译技术国际研讨会HiPEAC 2012。法国巴黎，2012年1月。https://hal-mines-paristech.archives-ouvertes.fr/hal-00744733 [6] Arabnejad，H。；比斯波，J。；卡多佐，JMP；Barbosa，JG，针对基于OpenMP的C应用程序自动并行化的源代码到源代码编译，J.Supercomput。，76, 9, 6753-6785 (2019) ·doi:10.1007/s11227-019-03109-9 [7] Aubert，C.，Rubiano，T.，Rusch，N.，Seiller，T.：一种受隐式计算复杂性启发的新型回路裂变技术，2022年5月。https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-03669387v1。吃水深度，吃水深度 [8] Aubert，C.，Rubiano，T.，Rusch，N.，Seiller，T.：回路裂变基准（2022）。doi:10.5281/zenodo.7080145。https://github.com/statycc/loop-session [9] Aubert，C.，Rubiano，T.，Rusch，N.，Seiller，T.：MWP分析改进和实现：实现隐式计算复杂性。摘自：Felty，A.P.（ed.）第七届计算和演绎形式结构国际会议（FSCD 2022）。莱布尼茨国际信息学学报，第228卷，第26:1-26:23页。Dagstuhl-Leibniz-Zentrum für Informatik修道院（2022）。doi:10.4230/LIPIcs。2016年2月20日·Zbl 1491.68017号 [10] Aubert，C.，Rubiano，T.，Rusch，N.，Seiller，T.：pymwp:Python中的MWP分析，2022年9月。https://github.com/statycc/pymwp/ [11] Bae，H.，《Cetus源到源编译器基础设施：概述与评估》，《国际并行程序》。，41, 6, 753-767 (2013) ·doi:10.1007/s10766-012-0211-z [12] 拜尔，C。；Katoen，J。；Larsen，K.，《模型检验原理》（2008），剑桥：麻省理工学院出版社，剑桥·Zbl 1179.68076号 [13] 苯那布德拉赫曼，M-W；袋装，L-N；科恩，A。；巴斯托尔，C。；Gupta，R.，《多面体模型的应用范围比你想象的更广》，《编译器构造》，283-303（2010），海德堡：施普林格出版社·doi:10.1007/978-3-642-11970-516 [14] 贝尔托拉奇一世。；斯特劳特，MM；德苏宾斯基，BR；斯科格兰，TRW；EC戴维斯；Olschanowsky，C。；德苏宾斯基，BR；Valero-Lara，P。；Martorell，X。；Mateo Ballido，S。；Labarta，J.，《扩展OpenMP以促进循环优化》，《OpenMP for Evolving Architectures的演进》，53-65（2018），Cham:Springer，Cham·doi:10.1007/978-3-319-98521-34 [15] 美国邦杜古拉。；哈托诺，A。；Ramanujam，J。；Sadayappan，P.，一个实用的自动多面体并行器和局部优化器，SIGPLAN Not。，43, 6, 101-113 (2008) ·doi:10.1145/1379022.1375595 [16] Chung，FRK，《关于图形的封面》，Discret。数学。，30, 2, 89-93 (1980) ·兹比尔0451.05037 ·doi:10.1016/0012-365X（80）90109-0 [17] Dave，C。；Bae，H。；最小值，S。；Lee，S。；艾根曼，R。；Midkiff，SP，Cetus:用于多核的源到源编译器基础设施，计算机，42，11，36-42（2009）·doi:10.1109/MC.2009.385 [18] 费兰特，J。；奥滕斯坦，KJ；Warren，JD，程序依赖图及其在优化中的应用，ACM Trans。程序。语言系统。，9, 3, 319-349 (1987) ·Zbl 0623.68012号 ·doi:10.1145/24039.24041 [19] gcc.gnu.org git-gcc.git/blob-gcc/tree-loop-distribution.c。https://gcc.gnu.org/git/？p=gcc.git;a=斑点；f=gcc/tree-loop-分布.c；h=65aa1df4abae2c6acf40299f710bc62ee6bacc07；hb=头部#l39 [20] Grosser，T.：在LLVM中实现多面体优化。帕索大学硕士论文，2011年4月。https://polly.llvm.org/publications/grosser-diploma-论文.pdf [21] Holewinski，J.等人：矢量化应用潜力的动态跟踪分析。摘自：第33届ACM SIGPLAN编程语言设计与实现会议记录，PLDI 2012，第371-382页。纽约计算机协会（2012年）。doi:10.1145/2254064.2254108 [22] 英特尔：oneTBB文档（2022）。https://oneapi-src.github.io/oneTBB/ [23] 英特尔公司：英特尔C++编译器经典开发人员指南与参考。https://www.intel.com/content/dam/develop/external/us/en/文档/cpp_compiler_classic.pdf [24] 卡普，RM；密勒，RE；Winograd，S.，《统一递推方程的计算组织》，J.ACM，14，3，563-590（1967）·Zbl 0171.38305号 ·数字对象标识代码：10.1145/321406.321418 [25] Klemm，M.，de Supinski，B.R.（编辑）：OpenMP应用程序编程接口规范5.2版。OpenMP架构审查委员会，2021年11月。https://www.openmp.org/wp-content/uploads/openmp-API-规范-5-2.pdf [26] 克里斯蒂安森，L。；琼斯，ND；库珀，SB；Löwe，B。；Torenvliet，L.，《数据流和算法复杂性》，《新计算范式》，263-274（2005），海德堡：施普林格出版社·Zbl 1115.68052号 ·doi:10.1007/11494645_33 [27] Laird，J.、Manzonetto，G.、McCusker，G.和Pagani，M.：类型lambda-calculi的加权关系模型。收录于：LICS，第301-310页。IEEE计算机学会（2013）。doi:10.1109/LICS.2013.36·Zbl 1366.03171号 [28] Lattner，C.，Adve，V.S.：LLVM：终身程序分析和转换的编译框架。2004年3月20日至24日，第二届IEEE/ACM代码生成和优化国际研讨会（CGO 2004），美国加利福尼亚州圣何塞，第75-88页。IEEE计算机学会（2004）。doi:10.1109/CGO.2004.1281665，https://ieeexplore.ieee.org/xpl/conhome/9012/processing [29] Lee，C.S.，Jones，N.D.，Ben-Amram，A.M.：计划终止的规模变化原则。收录于：Hankin，C.，Schmidt，D.（编辑）《POPL 2001会议记录：第28届ACM SIGPLAN-SIGACT编程语言原理研讨会》，英国伦敦，2001年1月17日至19日，第81-92页。ACM（2001）。doi:10.1145/360204.360210·Zbl 1323.68216号 [30] [回路裂变]：回路裂变干涉图（图）。https://reviews.llvm.org/D73801 [31] Mehta，S.，Lin，P.，Yew，P.：重新审视多面体框架中的环路融合。摘自：Moreira，J.E.，Larus，J.R.（编辑）ACM SIGPLAN并行编程原理与实践研讨会，PPoPP 2014，美国佛罗里达州奥兰多，2014年2月15日至19日，第233-246页。ACM（2014）。doi:10.1145/2555243.2555250 [32] 微软：并行模式库（PPL）（2021）。https://docs.microsoft.com/en-us/cpp/parallel/concrt/并行打印-内存-ppl？视图=msvc-170 [33] Moyen，J-Y；鲁比亚诺，T。；塞勒，T。；D’Souza，D。；Narayan Kumar，K.，《环路准变块检测》，《验证和分析自动化技术》，91-108（2017），查姆：施普林格，查姆·电话：10.1007/978-3-319-68167-2_7 [34] Palkowski，M.，Klimek，T.，Bielecki，W.：TRACO：用于数值应用的自动循环嵌套并行器。收录于：Ganzha，M.，Maciaszek，L.A.，Paprzycki，M.（编辑）2015年计算机科学和信息系统联合会议，FedCSIS 2015，波兰罗兹，2015年9月13日至16日。《计算机科学和信息系统年鉴》，第5卷，第681-686页。IEEE（2015）。doi:10.15439/2015F34 [35] 普雷玛，S。；Nasre，R。；约阿德桑（Jehadeesan，R.）。；Panigrahi，B.，流行的自动并行化框架研究，Concurr。计算。实际。到期日，31，17，e5168（2019）·doi:10.1002/cpe.5168 [36] Quinlan，D.等人：Rose用户手册：用于构建源到源翻译人员草拟用户手册的工具（版本0.9.11.15）。https://rosecompiler.org/uploads/ROSE-UserManual.pdf [37] Rauchwerger，L.，Padua，D.A.：多处理器系统的并行循环。摘自：第九届并行处理国际研讨会论文集，IPPS 1995，第347-356页。IEEE计算机学会（1995） [38] Seiller，T.：交互图：完全线性逻辑。收录于：Grohe，M.，Koskinen，E.，Shankar，N.（编辑）《第31届ACM/IEEE计算机科学逻辑研讨会论文集》，2016年LICS，美国纽约州纽约市，2016年7月5日至8日，第427-436页。ACM（2016）。doi:10.1145/2933575.2934568·Zbl 1394.03075号 [39] 维托罗维奇，A.，托马舍维奇，M.V.，米卢蒂诺维奇，V.M.：手动并行与最先进的并行技术。收录于：Hurson，A.（编辑）《计算机进步》，第92卷，第203-251页。Elsevier（2014）。doi:10.1016/B978-0-12-420232-0.00005-2 此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配，可能包含数据转换错误。在某些情况下，zbMATH 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