Liveness Analysis in Explicitly-Parallel Programs - Inria - Institut national de recherche en sciences et technologies du numérique Access content directly
Reports (Research Report) Year : 2016

Liveness Analysis in Explicitly-Parallel Programs

Analyse de durées de vie dans les programmes explicitement parallèles

Abstract

In this report, we revisit scalar and array element-wise liveness analysis for programs with parallel specifications. In earlier work on memory allocation/contraction (register allocation or intra- and inter-array reuse in the polyhedral model), a notion of ``time'' or a total order among the iteration points was used to compute the liveness of values. In general, the execution of parallel programs is not a total order, and hence the notion of time is not applicable. We first revise how conflicts are computed by using ideas from liveness analysis for register allocation, studying the structure of the corresponding conflict/interference graphs. Instead of considering the conflict between two live ranges, we only consider the conflict between a live range and a write. This simplifies the formulation from having four instances involved in the test down to three, and also improves the precision of the analysis in the general case. Then we extend the liveness analysis to work with partial orders so that it can be applied to many different parallel languages/specifications with different forms of parallelism. An important result is that the complement of the conflict graph with partial orders is directly connected to memory reuse, even in presence of races. However, programs with conditionals do not always define a partial order, and our next step will be to handle such cases with more accuracy.
Dans ce rapport, nous revisitons l'analyse de durée de vie (vivacité) des scalaires et des éléments de tableaux pour des programmes comportant des spécifications parallèles. Les précédents travaux sur l'allocation/contraction mémoire (allocation de registres ou réutilisation de tableaux dans le modèle polyédrique) utilisaient une notion de ``temps'' ou d'ordre total entre les itérations pour calculer la vivacité des valeurs. En général, l'exécution de programmes parallèles n'est pas un ordre total, et donc la notion de temps est mal définie. Nous révisons tout d'abord le calcul des conflits entre éléments mémoire en utilisant des idées provenant de l'analyse de durée de vie pour l'allocation de registres. Plutôt que de considérer le conflit entre deux intervalles de vie, nous considérons le conflit entre un intervalle de vie et une écriture. Ceci simplifie la formulation en n'impliquant plus, dans le test, que trois instances au lieu de quatre, et également améliore la précision de l'analyse dans le cas général. Nous étendons ensuite l'analyse de vivacité pour prendre en compte des ordres partiels de sorte qu'elle puisse s'appliquer à différents langages ou spécifications parallèles, avec des formes différentes d'expression du parallélisme. Un résultat important est que le complémentaire du graphe de conflits, dans le cas des ordres partiels, est directement lié à la formulation de la réutilisation mémoire, même en cas d'accès concurrents (races). Néanmoins, les programmes comportant des conditionnelles ne définissent pas toujours d'ordre partiel, et l'étape suivante sera de traiter ces cas avec plus de précision.
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Dates and versions

hal-01251579 , version 1 (06-01-2016)

Identifiers

  • HAL Id : hal-01251579 , version 1

Cite

Alain Darte, Alexandre Isoard, Tomofumi Yuki. Liveness Analysis in Explicitly-Parallel Programs. [Research Report] RR-8839, CNRS; Inria; ENS Lyon. 2016, pp.25. ⟨hal-01251579⟩
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