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Dynamic methodology for optimization effectiveness evaluation and value locality exploitation

Carlos Henrique Andrade Costa Paulo Sérgio Licciardi Messeder Barreto 1965-

2012

Localização: EPBC - Esc. Politécnica-Bib Central (FT-3160 Ed.rev. )(Acessar)

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Título:
Dynamic methodology for optimization effectiveness evaluation and value locality exploitation
Autor: Carlos Henrique Andrade Costa
Paulo Sérgio Licciardi Messeder Barreto 1965-
Assuntos: SOFTWARES (DESEMPENHO); MONTADORES E COMPILADORES
Notas: Tese (Doutorado)
Notas Locais: Programa Engenharia Elétrica:
Descrição: O desempenho de um software depende das múltiplas otimizações no código realizadas por compiladores modernos para a remoção de computação redundante. A identificação de computação redundante é, em geral, indecidível em tempo de compilação, e impede a obtenção de um caso ideal de referência para a medição do potencial inexplorado de remoção de redundâncias remanescentes e para a avaliação da eficácia de otimização do código. Este trabalho apresenta um conjunto de métodos para a análise da efetividade de otimização de código através da observação do conjunto completo de instruções dinamicamente executadas e referências à memória na execução completa de um programa. Isso é feito por meio do desenvolvimento de um algoritmo de value numbering dinâmico e sua aplicação conforme as instruções vão sendo executadas. Este método reduz a análise interprocedural à análise de um grande bloco básico e detecta operações redundantes de memória e operações escalares que são visíveis apenas em tempo de execução. Desta forma, o trabalho estende a análise de reuso de instruções e oferece tanto uma aproximação mais exata do limite superior de otimização explorável dentro de um programa, quanto um ponto de referência para avaliar a eficácia de uma otimização. O método também provê uma visão clara de hotspots de redundância não explorados e uma medida de localidade de valor dentro da execução completa de um programa. Um modelo que implementa o método e integra-o a um simulador completo de sistema baseado em Power ISA 64-bits (versão 2.06) é desenvolvido. Um estudo de caso apresenta os resultados da aplicação deste método em relação a executáveis de um benchmark representativo (SPECInt2006) criados para cada nível de otimização do compilador GNU C/ C++.
A análise proposta produz uma avaliação prática de eficácia da otimização de código que revela uma quantidade significativa de redundâncias remanescentes inexploradas, mesmo quando o maior nível de otimização disponível é usado. Fontes de ineficiência são identificadas através da avaliação de hotspots e de localidade de valor. Estas informações revelam-se úteis para o ajuste do compilador e da aplicação. O trabalho ainda apresenta um mecanismo eficiente para explorar o suporte de hardware na eliminação de redundâncias.
Data de criação/publicação: 2012
Formato: 159 p.
Idioma: Inglês

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Carlos Henrique Andrade Costa Paulo Sérgio Licciardi Messeder Barreto 1965-

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