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自动向量化:近期进展与展望

通信学报 2022年第3期43卷 180-195页

作者：冯竞舸贺也平陶秋铭中国科学院软件研究所基础软件国家工程研究中心北京100190 中国科学院大学研究生院北京100049 中国科学院软件研究所计算机科学国家重点实验室北京100090

随着单指令流多数据流(SIMD)技术的迅速发展,近年来许多面向SIMD扩展部件的自动向量化编译方法被提出,有效缓解了程序员手写向量程序的压力,并发挥了SIMD扩展部件的加速效能。基于此,分析总结了自动向量化领域近10年的研究成果,从保义... 详细信息

随着单指令流多数据流(SIMD)技术的迅速发展,近年来许多面向SIMD扩展部件的自动向量化编译方法被提出,有效缓解了程序员手写向量程序的压力,并发挥了SIMD扩展部件的加速效能。基于此,分析总结了自动向量化领域近10年的研究成果,从保义分析和变换、向量化分组分析和变换、面向处理器支持特性的分析和变换以及性能评估分析这4个方面分类归纳了自动向量化的关键问题和主要突破,进而对4个方面的发展趋势和研究方向进行了展望。

关键词：自动向量化 SIMD扩展编译技术数据级并行性能优化

一种基于过程图模型的编译优化测试程序自动生成方法

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计算机研究与发展 2009年第9期46卷 1567-1577页

作者：陶秋铭赵琛王永吉中国科学院软件研究所北京100190 中国科学院研究生院北京100049 中国科学院计算机科学国家重点实验室北京100190

近年来,以数据依赖分析为基础的高级编译优化成为现代编译器的重要研发内容.针对这类编译优化的测试问题提出了一种测试程序自动生成方法,能够根据指定的数据依赖特征生成测试程序.首先设计了LoSpec语言用以描述测试程序,然后采用一种... 详细信息

近年来,以数据依赖分析为基础的高级编译优化成为现代编译器的重要研发内容.针对这类编译优化的测试问题提出了一种测试程序自动生成方法,能够根据指定的数据依赖特征生成测试程序.首先设计了LoSpec语言用以描述测试程序,然后采用一种便于表示数据依赖关系的模型——过程图作为中间表示模型实现了测试程序的自动生成,并开发了自动测试工具LoTester.与已有方法相比,该方法对高级优化更具针对性,自动化程度较高.LoTester目前在一款面向多媒体应用的优化编译器EECC的开发中得到应用并获得了良好效果.

关键词：测试自动化编译器测试测试用例生成高级编译优化数据依赖过程图

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增强覆盖度与非相似性的标签选择多样化方法

软件学报 2015年第9期26卷 2326-2338页

作者：汪美玲周翔陶秋铭赵琛中国科学院软件研究所北京100190 中国科学院研究生院北京100049

标签云是社交网站提供在线资源说明与导航功能的一种流行机制.标签选择即从大量标签中选出有代表性的有限标签,是创建标签云的核心任务.标签选择结果的多样性,是影响用户满意度的一个重要因素.信息覆盖度与标签非相似性是在标签选择中... 详细信息

标签云是社交网站提供在线资源说明与导航功能的一种流行机制.标签选择即从大量标签中选出有代表性的有限标签,是创建标签云的核心任务.标签选择结果的多样性,是影响用户满意度的一个重要因素.信息覆盖度与标签非相似性是在标签选择中引入多样性的两个主要角度.为了进一步提高标签选择结果的信息覆盖度与标签非相似性,提出了3种标签选择方法.在每种方法中,定义了目标函数以同时量化标签集合的信息覆盖度与标签非相似性,并设计了近似算法以求解相应的最大化问题;同时,还分析了近似算法的近似比.利用CiteULike网站与***网站的标注数据集,将所提出的方法与已有方法进行了比较.实验结果表明,所提出的方法在信息覆盖度与标签非相似性方面都具有较好的效果.

关键词：标签云标签选择结果多样化信息覆盖度非相似性

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基于多种同构化变换的SLP向量化方法

计算机研究与发展 2023年第12期60卷 2907-2927页

作者：冯竞舸贺也平陶秋铭马恒太基础软件国家工程研究中心(中国科学院软件研究所) 北京100190 计算机科学国家重点实验室(中国科学院软件研究所) 北京100190

超字级并行(superword level parallelism,SLP)是一种面向处理器单指令多数据(single instruction multiple data,SIMD)扩展部件实现程序自动向量化的方法,这种方法被广泛应用于主流编译器中.SLP方法有赖于先找到同构指令序列再对之进... 详细信息

超字级并行(superword level parallelism,SLP)是一种面向处理器单指令多数据(single instruction multiple data,SIMD)扩展部件实现程序自动向量化的方法,这种方法被广泛应用于主流编译器中.SLP方法有赖于先找到同构指令序列再对之进行自动向量化.将非同构指令序列等价转为同构指令序列以扩展SLP方法的适用范围是当前研究趋势之一.提出SLP的一种扩展方法──SLP-M向量化方法,引入二元表达式替换同构转换方式,基于条件判断和收益计算的选择,利用多种指令序列同构化转换,将满足特定条件的非同构指令序列转换为同构指令序列,再进一步实施自动向量化,从而提升SLP的适用范围和收益.在LLVM中实现了SLP-M方法,并利用SPEC CPU 2017等标准测试集进行了测试评估.实验结果表明,SLPM方法相比于已有方法在核心函数测试中性能提升了21.8%,在基准测试程序整体测试中性能提升了4.1%.

关键词： SIMD扩展自动向量化超字级并行非同构指令序列同构化变换

基于事件处理函数的GUI测试用例集约简技术

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软件学报 2015年第8期26卷 1871-1885页

作者：陈军成薛云志陶秋铭赵琛中国科学院软件研究所基础软件测评实验室北京100190 基础软件国家工程研究中心(中国科学院软件研究所) 北京100190 中国科学院大学北京100049

GUI测试用例集约简是降低GUI软件测试成本的有效手段.GUI软件的消息循环机制以及事件驱动特性,导致传统的基于控制流和数据流的测试用例集约简技术难以直接应用于GUI测试用例集约简.如何在尽可能保持原有测试用例集缺陷发现能力的基础上... 详细信息

GUI测试用例集约简是降低GUI软件测试成本的有效手段.GUI软件的消息循环机制以及事件驱动特性,导致传统的基于控制流和数据流的测试用例集约简技术难以直接应用于GUI测试用例集约简.如何在尽可能保持原有测试用例集缺陷发现能力的基础上,尽可能地降低GUI测试用例集规模,是GUI测试用例集约简的一个挑战.以事件处理函数为核心,结合控制流和数据流技术,根据事件处理函数代码结构特征以及事件处理函数之间的数据依赖关系定义测试冗余规则,制定并实现了3种测试用例集约简技术.实验结果表明:与已有技术相比,其中两种根据事件处理函数之间的数据依赖关系制定的测试用例集约简技术达到了较好的约简效果.

关键词： GUI测试用例测试用例集约简事件处理函数定义-引用冗余测试用例

基于pCTL的循环优化测试用例自动生成方法

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小型微型计算机系统 2010年第3期31卷 436-440页

作者：余侠薛云志陶秋铭中国科学院软件研究所基础软件国家工程研究中心北京100080 中国科学院研究生院北京100080 中国科学院软件研究所互联网软件技术实验室北京100080

循环优化测试对保证现代编译器质量有着重要作用.传统手工构造测试用例方法面临着效率低的问题,而目前的自动构造方法对循环优化的针对性不足.提出并实现了一种基于参数化分支时序逻辑(pCTL)的循环优化测试用例自动生成方法.并用生成的... 详细信息

循环优化测试对保证现代编译器质量有着重要作用.传统手工构造测试用例方法面临着效率低的问题,而目前的自动构造方法对循环优化的针对性不足.提出并实现了一种基于参数化分支时序逻辑(pCTL)的循环优化测试用例自动生成方法.并用生成的测试用例对GCC-4.1.1进行覆盖率测试,结果表明该方法可以生成具有很高针对性的循环优化测试用例,并且很少的测试用例即可达到较高的覆盖程度.

关键词： pCTL 循环优化测试用例生成覆盖率

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基于CTL的循环优化变换描述方法

计算机应用研究 2007年第7期24卷 49-51,60页

作者：夏勇薛云志陶秋铭赵琛中国科学院软件研究所互联网软件技术实验室

TRANS是基于CTL的优化变换描述语言,对TRANS语言作了宏扩展,给出了循环嵌套、循环归纳变量、循环依赖及方向向量的时序逻辑描述。从依赖分析的角度对重排序循环优化变换加以考查,并以循环逆转和循环交换为例阐述了其形式化描述方法。

关键词：循环优化变换分支时序逻辑依赖分析

面向C4350AL处理器的GCC移植与优化

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计算机系统应用 2015年第9期24卷 171-175页

作者：陈欣吴伟陶秋铭赵琛中国科学院软件研究所北京100190

在分析GCC结构的基础上,阐述了GCC在C4350AL处理器上的移植与优化方案.针对C4350AL对GCC的x86后端进行了扩展,实现了GCC对C4350AL的识别.根据C4350AL的结构特性,在GCC中为建立了流水线模型描述,并基于SPEC2006测试程序对模型效果进行了... 详细信息

在分析GCC结构的基础上,阐述了GCC在C4350AL处理器上的移植与优化方案.针对C4350AL对GCC的x86后端进行了扩展,实现了GCC对C4350AL的识别.根据C4350AL的结构特性,在GCC中为建立了流水线模型描述,并基于SPEC2006测试程序对模型效果进行了验证.实验表明采用该模型使得GCC在C4350AL上获得了性能的提升.

关键词： GCC C4350AL 后端移植优化

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使用内存缓存的迭代应用编程框架

计算机系统应用 2015年第3期24卷 44-49页

作者：连文波汪美玲陶秋铭赵琛中国科学院软件研究所基础软件国家工程研究中心北京100190 中国科学院大学北京100190

迭代式计算是一类重要的大数据分析应用.在分布式计算框架MapReduce上实现迭代计算时,计算会被分解成多个作业并按作业依存关系顺序运行,这使得程序与分布式文件系统(DFS)有多次交互而影响程序执行时间.对这些交互相关数据的缓存会降低... 详细信息

迭代式计算是一类重要的大数据分析应用.在分布式计算框架MapReduce上实现迭代计算时,计算会被分解成多个作业并按作业依存关系顺序运行,这使得程序与分布式文件系统(DFS)有多次交互而影响程序执行时间.对这些交互相关数据的缓存会降低与DFS的交互时间,进而提升程序总体的性能.考虑到集群中的大量内存在多数情况下会处于空闲状态,提出了一种使用内存缓存的迭代式应用编程框架MemLoop.该系统从作业提交API、调度算法、缓存管理模块实现缓存管理以充分利用内存缓存迭代间可驻留数据与迭代内依存数据.我们将此框架与已有相关框架进行了比较,实验结果表明该框架能够提升迭代程序的性能.

关键词：作业依存内存缓存迭代程序迭代间可驻留数据迭代内依存数据