Υλοποίηση μεταφραστή πηγαίου προς πηγαίο κώδικα για μοντέλο προγραμματισμού OpenMP σε γλώσσα προγραμματισμού C

• Κύριος συγγραφέας: Γιασλάς, Γεώργιος
• Άλλοι συγγραφείς: Πολυχρονόπουλος, Ελευθέριος
• Έκδοση: 2007
• Θέματα: OpenMP; POSIX NANOS; Μεταγλωττιστής; Μεταφραστής; Νήμα; Compiler; Translator; Thread; 005.453

Η εργασία αυτή ασχολείται με την υλοποίηση ενός μεταφραστή για το μοντέλο παράλληλου προγραμματισμού OpenMP. Το μοντέλο αυτό χρησιμοποιείται για την υλοποίηση παράλληλων εφαρμογών για την αρχιτεκτονική κοινής μνήμης, και δίνει έμφαση στην ευκολία του προγραμματισμού και την μεταφερσιμότητα των παράλληλων εφαρμογών που αναπτύσσονται μ’ αυτό. Στην εργασία αυτή παρουσιάζεται η σχεδίαση και η υλοποίηση ενός μεταγλωττιστή παράλληλων εφαρμογών OpenMP για τη γλώσσα προγραμματισμού C σύμφωνα με την έκδοση 2.0 του προτύπου OpenMP. Ο μεταγλωττιστής που υλοποιήθηκε ανήκει στην κατηγορία των μεταφραστών, δηλαδή μεταφράζει τον πηγαίο κώδικα σε γλώσσα προγραμματισμού C με τις επεκτάσεις OpenMP, σε ισοδύναμο πηγαίο κώδικα σε γλώσσα προγραμματισμού C, στον οποίο οι επεκτάσεις OpenMP έχουν αντικατασταθεί από ισοδύναμα τμήματα κώδικα τα οποία χρησιμοποιούν κλήσεις βιβλιοθήκης νημάτων για την υλοποίηση του παραλληλισμού. Ο μεταφραστής έχει σχεδιαστεί με τέτοιο τρόπο ώστε να είναι μεταφέρσιμος, υποστηρίζοντας πολλαπλές πλατφόρμες εκτέλεσης, και επεκτάσιμος, υποστηρίζοντας πολλαπλές βιβλιοθήκες νημάτων κατά τη μετάφραση των οδηγιών OpenMP. Η υλοποίηση του μεταφραστή έγινε στη γλώσσα προγραμματισμού Java, χρησιμοποιώντας το γλωσσικό εργαλείο ANTLR για την υλοποίηση του λεκτικού και συντακτικού αναλυτή. Ο μεταφραστής συνοδεύεται, επίσης, από μια βιβλιοθήκη χρόνου εκτέλεσης, η οποία περιέχει τις συναρτήσεις που ορίζονται από το πρότυπο OpenMP v2.0, καθώς και άλλες συναρτήσεις που είναι απαραίτητες για την εκτέλεση των μεταφρασμένων παράλληλων εφαρμογών. Επίσης, στη βιβλιοθήκη υλοποιούνται οι πολιτικές χρονοδρομολόγησης, επιτρέπωντας εύκολα την υλοποίηση κάποιας νέας πολιτικής. Η βιβλιοθήκη έχει υλοποιηθεί σε γλώσσα προγραμματισμού C. Στα πλαίσια της εργασίας αυτής, έχει υλοποιηθεί η υποστήριξη των βιβλιοθηκών νημάτων POSIX και NANOS σε πολυεπεξεργαστικά συστήματα κοινής μνήμης, καθώς και οι πολιτικές χρονοδρομολόγησης που ορίζονται στο πρότυπο OpenMP v2.0.