Развитие вычислительной техники за последние
Развитие вычислительной техники за последние годы приводит к появлению большого количества процессорных архитектур, для использования возможностей которых необходимы новые технологии компиляции. Например, архитектуры с явно выраженным параллелизмом команд требуют от компилятора наличия оптимизаций, направленных на выявление и использование такого параллелизма, а именно – агрессивного планирования команд и конвейеризации циклов. Популярность встраиваемых архитектур, повсеместно использующихся в мобильных устройствах самого разнообразного назначения, влечет необходимость разработки компиляторных технологий, обеспечивающих не только высокую производительность программ, но и небольшой размер исполняемых файлов, а также низкое энергопотребление системы. Многоядерные архитектуры и гетерогенные архитектуры с несколькими акселераторами, получившие широкое распространение, нуждаются в разработке новых методов компиляции, позволяющих программисту в полуавтоматическом режиме указать желаемое распределение вычислений и потоков данных по компонентам таких архитектур. Наконец, актуальной является задача об оптимизации программы для конкретной реализации некоторой архитектуры, а также для конкретных наборов входных данных пользователя. Эта задача частично решена для динамических языков типа Java, но не для языков общего назначения.
Настоящая статья посвящена обзору некоторых работ, проводимых по этим направлениям в отделе компиляторных технологий Института системного программирования РАН. Работы включают в себя выявление параллелизма на уровне команд для архитектуры Intel Itanium, исследование и разработку энергосберегающих оптимизаций для архитектуры ARM, а также исследования по динамическим оптимизациям для языков общего назначения, выполняемым на машине пользователя. Большинство приведенных работ выполнялось в рамках компилятора GCC [] с открытыми исходными кодами, являющегося де-факто стандартом для UNIX-систем и поддерживающего широкий набор входных языков (Cи/Си++, Фортран, Java, Ада) и целевых архитектур (x86, PowerPC, SPARC, ARM, Itanium и множество других). Каждой из этих работ далее посвящена один раздел, включающий обзор существующих исследований по соответствующему направлению, описание работ, выполненных в ИСП РАН, полученные результаты и планы на ближайшие годы. Наконец, в заключение статьи приводятся и обсуждаются выводы из проведенных исследований.
