非均質並列プロセッサ用コンパイラの最適化方式に関する研究

非同构并行处理器编译器优化方法研究

• 批准号: 08780264
• 负责人: 李 鼎超
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Nagoya Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08780264/
• 关键词: 並列処理; マルチプロセッサ; 並列化コンパイラ; プログラム最適化; 通信コスト; 命令スケジューリング; レジスタ再利用

半導体製造技術の進歩や命令レベルの並列処理の導入によりマイクロプロセッサの処理能力が飛躍的に向上している今日、相対的にプロセッサ間のデータ転送によるオーバヘッドが無視できない状況になっている。そこで、より実システムに即した並列化コンパイラの研究を進めるためには、プロセッサ間の通信時間を考慮に入れたスケジューリング方式を開発しなければならない。しかし、スケジューリングにより、並列に計算した中間結果を入れる余分なレジスタが必要となり、すべての必要な値をレジスタに置いておくことができなくなることが多くなる。必要なデータがレジスタに保持するとプロセッサ間の通信時間を減らせる。そのため、本研究では、通信時間を考慮した場合の、レジスタ再利用とスケジューリングの手法について追求する。本研究では、第一歩として、まず、並列プロセッサにおける通信時間を考慮したスケジューリング手法を提案した。本手法は、多くの既存のアルゴリズムが採っている貧欲な戦略とは異なり、不必要な通信遅延を減らすために、先読みを行なって重要なプロセッサ資源を保存しておく。実験を行なった結果として、この考えが効果的であることが示された。また、スケジューリングとレジスタ再利用を同時に考慮するための手段としてプログラム実行時における命令の実行タイミングの解析手法を提案した。これによって、レジスタ不足時におけるスピルコードの最適な挿入タイミングの計算が可能となり、スピルコード挿入時におけるプログラムの実行遅延の最小化が可能となる。これらの成果は、電子情報通信学会論文誌、ACMの国際会議SAC'97、並列処理シンポジウムJSPP'97、情報処理学会の研究会SW oPP'96などに5件の論文として採録されました。時間の関係もあり、本研究では、ハードウェア資源の利用によるレジスタ割り当てとスケジューリングに関する総合的な検討まで行なうに到らなかった。この点については、今後、これまでの研究結果を踏まえて並列化コンパイラとアーキテクチャとの両面から詳細な検討を行なう予定である。

の semiconductor manufacturing technology into step や command レ ベ ル の parallel 処 Richard の import に よ り マ イ ク ロ プ ロ セ ッ サ の 処 mental abilities に が jump up し て い る today, phase of seaborne に プ ロ セ ッ サ between の デ ー タ planning send に よ る オ ー バ ヘ ッ ド が ignore で き な い condition に な っ て い る. そ こ で, よ り be シ ス テ ム に namely し た tied for the コ ン パ イ ラ を の research into め る た め に は, プ ロ セ ッ サ の communication between time を consider に into れ た ス ケ ジ ュ ー リ ン グ way を open 発 し な け れ ば な ら な い. し か し, ス ケ ジ ュ ー リ ン グ に よ り, tied for に calculation し た intermediate results を into れ る yu points な レ ジ ス タ が necessary と な り, す べ て の な necessary numerical を レ ジ ス タ に buy い て お く こ と が で き な く な る こ と が more く な る. It is necessary to maintain the <s:1> communication time between するとプロセッサ by を reducing らせる. そ の た め, this study で は, communication time を consider し た の, レ ジ ス タ reuse と ス ケ ジ ュ ー リ ン グ の gimmick に つ い て pursuit す る. This study で は, first step と し て, ま ず, tied for プ ロ セ ッ サ に お け る communication time を consider し た ス ケ ジ ュ ー リ ン グ technique proposed を し た. This technique は, く の existing の ア ル ゴ リ ズ ム が mining っ て い る lean to な 戦 slightly と は different な り, unnecessary な communication 遅 delay を minus ら す た め に, first 読 み を line な っ て important な プ ロ セ ッ サ を preservation し て お く. The results of the を field なった are と て て, and the である である とが とが of the <s:1> test results show された. ま た, ス ケ ジ ュ ー リ ン グ と レ ジ ス タ reuse を に consider す る た め の means と し て プ ロ グ ラ ム be row に お け る command の line be タ イ ミ ン グ の parsing technique proposed を し た. こ れ に よ っ て, レ ジ ス タ shortage に お け る ス ピ ル コ ー ド の optimum な scions into タ イ ミ ン グ の calculation が could と な り, ス ピ ル コ ー ド scions trendy に お け る プ ロ グ ラ ム の line be 遅 delay の may minimize が と な る. は こ れ ら の achievements, electronic intelligence communication research volunteers, SAC の ACM international conference '97 and tied for 処 シ ン ポ ジ ウ ム JSPP' 97, intelligence 処 academic の SW oPP '96 な ど に five の paper と し て transcribing さ れ ま し た. Time の masato is も あ り, this study で は, ハ ー ド ウ ェ ア の utilization に よ る レ ジ ス タ cut り when て と ス ケ ジ ュ ー リ ン グ に masato す る 総 な of beg ま 検 で line な う に to ら な か っ た. こ の point に つ い て は, in the future, こ れ ま で の results を tread ま え て in turn コ ン パ イ ラ と ア ー キ テ ク チ ャ と の struck surface か ら detailed な 検 line for を な う designated で あ る.

项目成果

水野章.李鼎超: "非均質並列計算機におけるスケジューリング手法とその評価" Proc.of Joint Symposium on Parauel Processing 1997. (1997)

Akira Mizuno 和 Dingchao Li：“非齐次并行计算机的调度方法和评估”，1997 年 Parauel 处理联合研讨会论文集。(1997)

水野章.李鼎超: "非均質マルチプロセッサシステムにおける通信時間を考慮したスケジューリング手法" Proc.of High-performance Computing 1996. 62-15. 87-92 (1996)

Akira Mizuno 和 Dingchao Li：“异构多处理器系统中考虑通信时间的调度方法”Proc. 高性能计算 1996. 87-15 (1996)

小野田亘利.李鼎超: "資源制約を考慮した命令の実行ダイミングの解析とその応用" Proc.of High-performance Computing 1996. 62-12. 69-74 (1996)

小野田渡 (Watari Onoda). 考虑资源限制的指令执行调光分析及其应用. 高性能计算 1996. 62-12 (1996)

李鼎超: "A Lookahead Heuristic for Heterogeneous Multiprocessor Scheduling with Communication Costs" IEICE Transactions on Information and systems. No.4. (1997)

Dingchao Li：“具有通信成本的异构多处理器调度的前瞻启发式”，IEICE Transactions on Information and Systems (1997)。

李鼎超: "Booking Heterogeneous processor Resources Reduce Communication Overhead" Proc.of the 1997 ACM symposium on AppLied Computing. 354-360 (1997)

Dingchao Li：“预订异构处理器资源减少通信开销”，1997 年 ACM AppLied 研讨会论文集 354-360 (1997)。