Optimierungen in Übersetzern (UE2)

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Vorlesung:

Titel Optimierungen in Übersetzern
Kurztext inf2-ue2
Turnus des Angebots nur im Sommersemester
Semesterwochenstunden 2

Voraussetzung zur Teilnahme an der Prüfung ist die erfolgreiche Bearbeitung der Übungsaufgaben.

In der Vorlesung werden ausgewählte Kapitel aus dem Übersetzerbau besprochen.

Schwerpunktmäßig werden Optimierungstechniken für die Übersetzung imperativer Programmiersprachen diskutiert, insbesondere solche, die für Hochleistungsrechner und Parallelrechner von Bedeutung sind. Begleitend dazu werden einige oft verwendere Techniken und Repräsetationsformen vorgestellt, die erforderlich sind, um die zur Optimierung benötigten Informationen geeignet zu berechnen bzw. zu verwalten.

Die folgenden Stichworte geben einen Überblick über die in der Vorlesung angesprochenen Einzelthemen:
- Abhängigkeitsanalyse, Abhängigkeitsgraph, Array-Index-Analyse, SSA Graph, Steuerungsflußgraph, Dominatoren,
- datenflußbasierte Schleifentransformationen: Strength Reduction, Elimination von Induktionsvariablen, Verschiebung von schleifeninvariantem Code, Schleifenentzweigung,
- Schleifenumordnungen: Schleifenvertauschung, Wellenparallelisierung, Schleifenumkehr, Strip Mining, Kachelbildung, Schleifenaufspaltung, Schleifenvereinigung,
- Schleifenrestrukturierung: Ausrollen, Schleifenzusammenfassung, Schleifenersetzung: Reduktion, Schleifenmustererkennung,
- Speicherzugriffstransformationen: Array-Padding, Speicherbank-Konflikte, Skalarexpansion und Array-Kontraktion,
- Partielle Auswertung: Konstantenpropagierung, Konstantenfaltung, Algebraische Vereinfachungen, Strength Reduction,
- Redundanzentfernung: unerreichter Code, unnötiger Code, tote Variablen, gemeinsame Teilausdrücke,
- Prozeduraufruftransformationen: Blattprozeduren, Inlining, Prozedurduplizierung, Prozedureinbettung, Rekursionselimination, Funktionsvorauswertung,
- Optimierungen für Parallelrechner: Datenaufspaltung, Skalarreplikation, Arrayreplikation, Daten- und Aktivitätsausrichtung, Guards, Botschaftenkombination, Latenzzeitverbergung, Prefetch und Poststore, Synchronpunktelimination,
- Pointer- und Aliasanalyse

Die Materialien zur Lehrveranstaltung werden über StudOn bereitgestellt.

1. Parallelgruppe

Zeitpunkt Startdatum - Enddatum Ausfalltermin Durchführende/-r Bemerkung Raum
wöchentlich Di, 10:15 - 11:45 18.04.2023 - 18.07.2023 30.05.2023
  • Prof. Dr. Michael Philippsen
11901.00.236

Übungen:

Titel Übungen zu Optimierungen in Übersetzern
Kurztext inf2-ueb-uebersetzer
Turnus des Angebots nur im Sommersemester
Semesterwochenstunden 2

Zeit und Ort für die Übungen werden in der ersten Vorlesungsstunde vereinbart.

In der Übung werden die in der Vorlesung vorgestellten Konzepte und Algorithmen zur Optimierung von Programmen durch einen Übersetzer wiederholt und vertieft.

Im Rahmen der Projektübungen erweitern die Übungsteilnehmer den in Übersetzerbau 1 implementierten Übersetzer um eine Auswahl der vorgestellten Algorithmen.

Die Materialien zur Lehrveranstaltung werden über StudOn bereitgestellt.

1. Parallelgruppe

Zeitpunkt Startdatum - Enddatum Ausfalltermin Durchführende/-r Bemerkung Raum
wöchentlich Mi, 14:00 - 16:00 19.04.2023 - 19.07.2023
  • Michel Schmid
11302.04.150

In der Übung werden die in der Vorlesung vorgestellten Konzepte und Algorithmen zur Optimierung von Programmen durch einen Übersetzer wiederholt und vertieft.

Im Rahmen der Projektübungen erweitern die Übungsteilnehmer den in Übersetzerbau 1 implementierten Übersetzer um eine Auswahl der vorgestellten Algorithmen.

Die Materialien zur Lehrveranstaltung werden über StudOn bereitgestellt.

2. Parallelgruppe

Zeitpunkt Startdatum - Enddatum Ausfalltermin Durchführende/-r Bemerkung Raum
wöchentlich Mi, 10:00 - 12:00 19.04.2023 - 19.07.2023
  • Tobias Heineken
11302.04.150

In der Übung werden die in der Vorlesung vorgestellten Konzepte und Algorithmen zur Optimierung von Programmen durch einen Übersetzer wiederholt und vertieft.

Im Rahmen der Projektübungen erweitern die Übungsteilnehmer den in Übersetzerbau 1 implementierten Übersetzer um eine Auswahl der vorgestellten Algorithmen.

Die Materialien zur Lehrveranstaltung werden über StudOn bereitgestellt.

3. Parallelgruppe

Zeitpunkt Startdatum - Enddatum Ausfalltermin Durchführende/-r Bemerkung Raum
wöchentlich Fr, 10:00 - 12:00 21.04.2023 - 21.07.2023
  • Florian Mayer
11302.04.150