Automatizovaná paralelizace zpracování vstupních dat na základě kauzality

Bc. Richard Kakaš

Master's thesis

Causality-Based Parallelization of Input Data Processing

Anotácia:

Existujú dva spôsoby ako vylepšiť výkon počítačov - zvýšenie frekvencie procesora alebo pridanie viacerých procesorov. Prvý spôsob nevyžaduje žiadne zmeny programu, ktorý vykonáva výpočty počítača. Na druhú stranu, existuje fyzikálny limit frekvencie procesora, ktorý je dosiahnuteľný v bežných podmienkach. Druhý spôsob vyžaduje zmeny programu, ktoré umožnia jeho vykonávanie na viacerých procesorov. Preto je zaujímavé študovať možnosti automatickej paralelizácie programových výpočtov. Táto diplomová práca popisuje špeciálny typ programov, ktoré sú automaticky paralelizovatelné. Tiež prezentuje výsledky porovnania výkonu programov, ktoré boli automaticky paralelizované a programov, ktoré neboli. Automatická paralelizácia bola vykonaná implementovaným schedulovacím algoritmom a interpreterom navrhnutého programovacieho jazyka.

Abstract:

There are two ways how to improve the performance of the computer’s computation - increasing the clock-speed of the computer’s processing unit or attaching more processing units to the computer. The first approach does not require any changes to the program that carries out the computations. However, there is a limit for the clock-speed which is still possible to achieve due to physical limitations of the materials used in the silicon chips. The second approach requires changes to the program that make them parallelizable. However, it is more scalable because it does not impose any physical laws. Because of that, it makes sense to study options for automatically parallelize programs execution. This diploma thesis describes special kind of programs that can be automatically parallelized. Performance results of the implemented tools, i.e., the scheduler and the interpreter, are presented in this diploma thesis.

Keywords

parallelization, parallel, programming language, programming paradigm, message-driven programming, event-driven programming, nodejs, antlr, static code analysis, symbolic execution, compilation, compiler, interpreter, paralelizacia, programovacý jazyk, programovacia paradigma, kompilácia, symbolická exekúcia, statická analýza kódu

Jazyk práce: English

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 17. 5. 2018

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 22. 6. 2018
• Vedúci: prof. RNDr. Antonín Kučera, Ph.D.
• Oponent: doc. Mgr. Jan Obdržálek, PhD.

Masaryk University

Faculty of Informatics

Master programme / odbor:
Informatics / Parallel and Distributed Systems