Машинно-зависимые оптимизации в компиляторах

2024/2025

Учебный год

RUS

Обучение ведется на русском языке

3

Кредиты

Кто читает:

Базовая кафедра «Системное программирование» Института системного программирования им. В.П. Иванникова РАН (ИСП РАН)

Статус:

Курс по выбору

Когда читается:

2-й курс, 1 модуль

Преподаватель

Кулагин Иван Иванович

Программа дисциплины

Аннотация

Машинно-зависимые оптимизации при трансляции опираются на использование особенностей архитектуры и системы команд базовой машины. В ходе курса подробно рассматриваются машинно-зависимые алгоритмы оптимизации компилятора, а также примеры их работы. К ним относятся генерация кода, распределитель регистров, планирование инструкций, программная конвейеризация циклов и другие оптимизации компилятора. Алгоритмы, обсуждаемые в курсе, используются в современных промышленных компиляторах, таких как Clang/LLVM и GCC.

Цель освоения дисциплины

• Понимание принципов работы оптимизирующего компилятора, выполнения машинно-зависимых оптимизаций и генерации кода под современные процессорные архитектуры с учетом их особенностей

Планируемые результаты обучения

• 1. Освоение новых методов в области оптимизирующей компиляции и интерпретации программ
• 2. Полученные знания будут также полезны для анализа производительности и оптимизации для заданных процессорных архитектур приложений (в т.ч. написанных на языках высокого уровня) за счет лучшего понимания особенностей оптимизирующих преобразований, выполняемых внутри компилятора.

Содержание учебной дисциплины

• Введение и обзор RISC-архитектуры
• Выбор команд
• Распределение и назначение регистров
• Планирование кода
• Программная конвейеризация
• Динамическая компиляция

Элементы контроля

• КР_1
• КР_2
• Экз

Промежуточная аттестация

• 2024/2025 1st module
  Final = 0.8*Экзамен + 0.2*5*Max(2, КР_1 + КР_2) * каждая из оценок за КР_1 и КР_2 – числа в интервале [0; 2]

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

• Cooper, K., & Torczon, L. (2012). Engineering a Compiler. San Francisco: Elsevier Ltd. Retrieved from http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edsebk&AN=354941
• Shankar, P., & Srikant, Y. N. (2008). The Compiler Design Handbook : Optimizations and Machine Code Generation, Second Edition (Vol. 2nd ed). Boca Raton: CRC Press. Retrieved from http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edsebk&AN=209423

Рекомендуемая дополнительная литература

• Keith Cooper, & Linda Torczon. (2004). Engineering a Compiler. Morgan Kaufmann.

Авторы

• Самоненко Илья Юрьевич
• Буцкая Евгения Александровна
• Лебедев Сергей Аркадьевич
• Петренко Александр Константинович