pesquisa em compiladores na ufmgevcomp.dcc.ufmg.br/wp-content/uploads/compiladores.pdf · porque...
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Semcomprarnovohardware?
Semre-escreverseucódigo?
Comotornarseusistemadeinformáticamais
eficienteemaisseguro?
Melhoreseucompilador!
software
traduz
um
que
LinguagensdeProgramação
emCódigoBinário
História
Umpunhadodegenteespertajátrabalhoucomcompiladores.
1) Conhecealguémaqui?
2) Conhecealguémfamosodaáreadecompiladores?
Entrevista
RobertHundtéengenheirosênionaGoogle
• "Atthescaleofdatacenters,everysingleperformancepercentmatters!JusttakealookatGoogle's(andother's)publiclyavailablenumbersonexpendituresondatacenters.Wearetalkingaboutbillionsofdollars.Asinglepercentimprovementcanmeanmillionsofdollarsfrommoreprogramfeaturesorimprovedutilization."
• "InordertodeploysoftwareatGooglescale,engineerswilltouchagooddozenofprogrammingandconfigurationlanguages,allwiththeirowninterestingoptimizationproblems(fromacompilerwriter'spointofview).Fundamentalknowledgeinlanguage,compiler,andruntimeimplementationwillhelpmakebetterengineeringdecisions,everywhere."
• "Didyouknowthatmanyofourfirsttoday'smostcelebratedengineershavecompilerbackgrounds?JeffDean,SanjayGhemawat,UrsHoelzle,andmanyothers.It'snotacoincidence.Compileroptimizationtrainsinbig-fiddlingaswellasalgorithmicthinking,whichareessentialtosuccessintoday'sworld."
PorqueAprenderCompiladores?
• Paraconhecermelhoraciênciadacomputação– Princípios– Interdisciplinaridade– Novidade
• Paraencontrarumbomemprego– "Wedonotneedthatmanycompilerguys,butthosethatweneed,weneedthembadly."♤
♤:FrançoisBodin,professornauniversidadedeRennes1.EngenheirochefedaCAPS
ProgramarMelhor
Oquefazemasotimizaçõesquegccusa?
fauto-inc-dec fcompare-elim fcprop-registers fdce fdefer-pop fdelayed-branch fdse fguess-branch-probability fif-conversion2 fif-conversion fipa-pure-const fipa-profile fipa-reference fmerge-constantsfsplit-wide-types ftree-bit-ccp ftree-builtin-call-dce ftree-ccp ftree-ch ftree-copyrename ftree-dce ftree-dominator-opts ftree-dse ftree-forwprop ftree-fre ftree-phiprop ftree-slsr ftree-sra ftree-pta funit-at-a-time
Dáparausá-lasemseparado:
$> gcc -fdefer-pop -o test test.c
Dáparaabilitaralgumas,edesligaroutras:
$> gcc -O1 -fno-defer-pop -o test test.c
Entendimento
Reusaronomedasvariáveiseconomizamemória?
int i = read();if (i != EOF) i = read(); printf("%d", i);
Herançaémenoseficiente?
#define MAX(X, Y) (X) > (Y) ? (X) : (Y)
int max(int i, int j) { return i > j ? i : j; }
Macrossãomaiseficientes?
Empregos
Intel=>icc
Mozilla=>JaegerMonkey,IonMonkey,TraceMonkey
NVIDIA=>nvcc
Google=>ART,V8
Apple=>LLVM
Microsoft=>visualstudio,.NETVM
STMicroelectronics=>open64
Start-ups
• Coverity:segurança• Cyral:segurança• ShiftLeft:segurança• ACE:embarcados
• PathScale:desempenho• PGI:desempenho• GreenHills:C/C++
Enofinaldascontas...
HiProfPereira,
Longtimedon'tsee.Itrustyouarewell.
HereatApple,weareinvestingheavilyinourcompilertechnologies.Iwaswonderingifyoumighthaverecommendationsforstudentswhoareinterestedinpursuingacareerinindustrialcompilerwork.I'dbeinterestedintalkingtothemaboutopportunitieshere.
Regards,
EvanChengSrManager,CompilerTechnologies,Apple(Março'13)
Emaisnofinaldascontasainda...
DearFernando,
IhavereadyourpaperinJITspecializationinJavaScriptandparticularlyyourworkinthecontextofIonMonkeyhascaughtmyeye.IamworkingasaResearchScientistatIntelLabsontheRiverTrailproject.WearecollaboratingwithMozillaonaFirefoximplementation.GivenyourrecentworkonIonMonkey,maybeoneofyourstudentswouldbeinterestedtojoinusinSantaClaratoworkonthistopic?
Regards,
Stephan(May'13)
Egressos
• DiogoSampaio-ARMUK
• VictorSperle-ARMUK
• RaphaelErnani-MicrosoftUS
• PériclesAlves-MicrosoftUS
• RubensMoreira-MicrosoftUS
• LeandroTerra-ShiftLeftUS/BR
• CaioLima-JavaScriptCoreEU/BR
• GuilhermeLeobas-CyralUS/BR
• MarceloMorais-AppleUS/BR
• BrunoMorais-GoogleBR
• IzabelaKarenina-GoogleBR
• TarsilaBessa-GoogleBR
• HenriqueNazaré-GoogleBR
• CarinaCapelão-GoogleBR
• JunioRibeiro-CyralUS/BR
• HugoSouza-CyralUS/BR
JáUsouoFirefox?
• EspecializaçãodecódigoJavaScript.– https://bugzilla.mozilla.org/show_bug.cgi?id=536641
Parasabermais:• IgorRafaeldeAssisCosta,PériclesRafaelOliveiraAlves,HenriqueNazaréSantos,FernandoMagno
QuintãoPereira:Just-in-timevaluespecialization.CGO2013:29:1-29:11• IgorRafaeldeAssisCosta,HenriqueNazaréSantos,PériclesRafaelOliveiraAlves,FernandoMagno
QuintãoPereira:Just-in-timevaluespecialization.ComputerLanguages,Systems&Structures40(2):37-52(2014)
JogaVideo-Games?
• AnálisedeDivergênciaparaGPUs:– http://gpuocelot.gatech.edu/(Nvidia&MentorGraphics)
– http://reviews.llvm.org/D8576(Apple,ARM,Google&Cray)
Parasabermais:• DiogoSampaio,RafaelMartinsdeSouza,SylvainCollange,FernandoMagnoQuintãoPereira:
Divergenceanalysis.ACMTrans.Program.Lang.Syst.35(4):13(2013)
ProgramaEmPHP?
• Análisedefluxocontaminado– Falhasdesegurançaencontradasemprogramasreais.
Parasabermais:• AndreiRimsa,Marcelod'Amorim,FernandoMagnoQuintãoPereira:Efficientstaticchecker
fortaintedvariableattacks.Sci.Comput.Program.80:91-105(2014)• AndreiRimsa,Marcelod'Amorim,FernandoMagnoQuintãoPereira:TaintedFlowAnalysison
e-SSA-FormPrograms.CC2011:124-143
MexecomCriptografia?
• FlowTrackeréumaferramentaquevalidaalgoritmosdecriptografia.
• AtualmenteelaédesenvolvidapelaProdemge,CompanhiadeDadosdeMinasGerais
Parasabermais:• BrunoRodrigues,FernandoMagnoQuintãoPereira,DiegoF.Aranha:Sparserepresentation
ofimplicitflowswithapplicationstoside-channeldetection.CC2016:110-120
Prêmios(Últimos5Anos)
• MelhorartigoSBLP2010“RemovingOverflowTestsviaRun-TimePartialEvaluation”.• MelhorartigoSBAC-PAD2010“PerformanceDebuggingofGPGPUApplicationswiththe
DivergenceMap”.• MelhorartigodoSBQS2011“SoftwareEvolutionCharacterization-AComplexNetwork
Approach”• MelhorartigoSBLP2012"SpillCodePlacementforSIMDMachines".• Melhortrabalhodeiniciaçãocientífica,SICUFMG2012,CiênciasExatasedaTerra:Péricles
Alves,"RuntimeValueSpecialization".2013• SegundamelhordissertaçãodemestradodaSociedadeBrasileiradeComputação:
"DivergenceAnalysiswithAffineConstraints".2014• MelhorartigodoXIXSimpósioBrasileirodeLinguagensdeProgramação:"Restritificação",
SociedadeBrasileiradeComputação.2015• TerceiromelhorartigodoXIXSimpósioBrasileirodeLinguagensdeProgramação:"Automatic
InferenceofLoopComplexitythroughPolynomialInterpolation",SociedadeBrasileiradeComputação.2015
• MelhorFerramentadoCongressoBrasileirodeSoftware,TeoriaePrática(CBSoft):"Restrictifier:atooltodisambiguatepointersatfunctioncallsites",SociedadeBrasileiradeComputação.2015
• SegundaMelhorFerramentadoCongressoBrasileirodeSoftware,TeoriaePrática(CBSoft):"FlowTracker-DetecçãodeCódigoNãoIsócronoviaAnáliseEstáticadeFluxo",SociedadeBrasileiradeComputação.2015
• Melhorartigo"InspectorJ:umaferramentadeanáliseestáticaparadetectarcódigonãoisócronoemprogramasJava".CBSoftTools2017,SociedadeBrasileiradeComputação.
Infra-Estrutura
Novolaboratórioinauguradonodia18deDezembrode2015,construídocomrecursosdaInteledaLGElectronics
Processodemediçãodeconsumoenergéticoem
hardwareembarcado
ColaboraçõescomaIndústria
• Intel:compilaçãoseguradeprogramasescritosemC/C++paradispositivosembarcados.
• Maxtrack:testeautomáticodesoftwareimplementadoemmicro-controladores.
• LGElectronics:paralelizaçãoautomáticadecódigoparasmartphones.
• Nvidia:análisededivergências.• Prodemge:análisedefluxodeinformação
• Google:reduçãodeconsumoenergéticoemdispositivosmóveis(+seissummerofcode).
Missão
Contatos:ICEx/DCC,sala7315,+55(31)3409-5587E-mail:[email protected]:http://www.dcc.ufmg.br/~fernandoLaboratóriodeCompiladores: http://lac.dcc.ufmg.br/
"CanProgrammingBeLiberatedFromtheVonNeumannStyle?"
1977TuringAwardLecture-JohnBackus(1924-2007)