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1996 Fiscal Year Final Research Report Summary

Study on automatic parallelizing compiler for multiprocessor systems and architectural supports

Research Project

Project/Area Number 07680372
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field 計算機科学
Research InstitutionWaseda University

Principal Investigator

KASAHARA Hironori  Waseda Univ.School of Sci & Eng., Dept.of Electrical, Electronics and Computer Engineering, Associate Professor, 理工学部, 助教授 (30152622)

Project Period (FY) 1995 – 1996
KeywordsMultiprocessor systms / Automatic Parallelizing compilers / No synchronization fine grain parallel processing / Data distribution / Local memory / Data localization / Data transfer overhead / Multigrain parallel processing
Research Abstract

In this research project, we developed data licalization schemes for multigrain parallel processing, multiprocessor scheduling algorithms considering maximum overlap of inter-processor data transfer and task processing to hide data transfer overhead, and precise machine code scheduling schemes for a "compiler back-end" to eliminate all synchronization instructions from parallelized machine code without deteriorating calculation accuracy. Also, we showed effectiveness of the developed schemes on a multiprocessor architecture simulator and a real supercomputer.
Performance evaluation on a multiprocessor architecture simulator for the data localization schemes using the proposed aligned data decomposition and partial static assignment techniques showed us that the scheme can shorten average execution time of multigrain parallel processing using coarse grain parallelism, loop parallelism, and fine grain parallelism hierarchically by 20%.
Also, it has been confirmed that the overlapping scheduling algorithms to hide data transfer overhead reduce execution time on Fujitsu VPP500 with 4 processors by 15% in average.
futhermore, the development and evaluation of near fine grain parallel processing schemes made clear desirable architectural supports for advanced parallel machine code scheduling.
The above compilation schemes and evalution using architecture simulator and the supercomputer made us clear necessary architectural supports for next generation multiprocessor supercomputers and a future single chip multiprocessor.
These research accomplishment were published as 15 journal or international conference papers, 1 symposium paper with reviews, 5 technical reports and 12 short papers for domestic annual conventions.

  • Research Products

    (68 results)

All Other

All Publications (68 results)

  • [Publications] 岡本雅巳,等他: "Hierarchical Macro-Dataflow Computation Scheme on a Multiprocessor System OSCAR" Proc. IEEE Pacific Rim Conference. 44-49 (1995)

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Publications] 合田憲人,等他: "Performance Evaluation of Macro-Dataflow Computation on Shared Memory Multiprocessor" Proc. IEEE Pacific Rim Conference. 50-54 (1995)

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Publications] 吉田明正,等他: "A Data-Localization Sheme Using Task-Fusion for Macro-Dataflow Computation" Proc. IEEE Pacific Rim Conference. 136-141 (1995)

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Publications] 前川仁孝,等他: "Near Fine Grain Parallel Processing of Electrical Circuit Simulation Using Direct Method" Proc. IEEE Pacific Rim Conference. 272-276 (1995)

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Publications] 尾形航,等他: "Compilation Scheme for Near Fine Grain Parallel Processing on a Multiprooessor System without Explicit Synchronizato" Proc. IEEE Pacific Rim Conference. 372-332 (1995)

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Publications] 吉田明正,等他: "Fortranマルチグレイン並列処理におけるデータローカライゼーション手法" 情報処理学会論文誌. Vol. 36No. 7. 1551-1559 (1995)

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Publications] 吉田明正,等他: "Data-Localization for Macro-Dataflow Computation Using Static Macrotask Fusion" Proc. Fifth Workshop on Compilers for Parallel Computers. 440-453 (1995)

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Publications] 合田憲人,等他: "共有メモリ型マルチプロセッサシステム上でのFortran粗粒度ラスク並列処理の性能評価" 情報処理学会論文誌. Vol. 37No. 3. 418-429 (1996)

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Publications] 吉田明正,等他: "Data-Localization for Fortran Macro-Dataflow Computation Using Partial Static Task Assignment" Proc. of 10th ACM International Conference on Supercomputing. 61-68 (1996)

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Publications] 中野恵一,等他: "ソーテッドコードブックベクトル量子化の並列処理" 情報処理学会論文誌. Vol. 37No. 7. 1469-1476 (1996)

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Publications] 笠原博徳,等他: "マルチプロセッサ上での近細粒度並列処理" 情報処理学会学会誌. Vol. 37No. 7. 651-661 (1996)

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Publications] 吉田明正,等他: "Data Localization Using Loop Aligned Decomposition for Macro-Dataflow Processing" Proc. of 9th Workshop on Languages and Compilers for Parallel Computers. (1996)

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Publications] 前川仁孝,等他: "スタティックスケジューリングを用いた電子回路シミュレーションの粗粒度近細粒度階層型並列処理" 情報処理学会論文誌. Vol. 37No. 10. 1859-1868 (1996)

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Publications] 尾形航,等他: "Near Fine Grain Parallel Processing without Explicit Synchronization on a Multiprocessor System" Proc. of Sixth Workshop on Compilers for Parallel Computers. 359-370 (1996)

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Publications] 吉田明正,等他: "Data-Localization Scheduling inside Processor-Cluster for Multigrain Parallel Processing" 電子情報通信学会英文論文誌. Vol. E80D,No. 4. (1997)

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Publications] 中野恵一,等他: "ソーテッドコードブックベクトル量子化の並列処理" JSPP95論文集. 337-344 (1995)

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Publications] 前川仁孝,等他: "電子回路シミュレーションの階層的並列処理手法" 電子情報通信学会技術研究報告. CPSY95-22. 87-94 (1995)

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Publications] 吉田明正,等他: "マルチグレインデータローカライゼーションのための近細粒度タスクスケジューリング" 電子情報通信学会技術研究報告. CPSY96-66. 71-78 (1996)

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Publications] 前川仁孝,等他: "有限要素・境界要素併用法の並列処理手法" 電気学会情報処理研究会資料. IP-96-27. 41-50 (1996)

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Publications] 尾形航,等他: "無同期近細粒度並列処理におけるデータ転送順序最適化" 電気学会情報処理研究会資料. IP-96-29. 59-68 (1996)

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Publications] 岡本雅巳,等他: "実用レベルのマルチグレインFORTRANコンパイラの開発" 情報処理学会研究報告. 96-ARC120-8. 43-48 (1996)

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Publications] 赤鹿秀樹,等他: "階層型マクロデータヒロ-処理のためのマクロタスクスケジューリング手法" 情報処理学会第52回全国大会. 1L-1. (1996)

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Publications] 藤本謙作,等他: "データ転送と処理のオーバーラップを用いたデータ転送最小自動並列コンパイラ" 情報処理学会第52回全国大会. 1L-2. (1996)

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Publications] 安田泰動,等他: "マルチプラットフォーム・マクロデータフローコンパイラの開発" 情報処理学会第52回全国大会. 1L-3. (1996)

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Publications] 坂本哲也,等他: "有限要素法と境界要素法を利用した電磁界解析の並列処理" 情報処理学会第52回全国大会. 4L-8. (1996)

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Publications] 西川健,等他: "電力系統過渡安定度計算の階層的並列処理手法" 情報処理学会第52回全国大会. 4L-9. (1996)

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Publications] 角谷清司,等他: "データ転送と処理のオーバーラップを考慮したヒューリスティックマルチプロセッサスケジューリングアルゴリズムの最適化アルゴリズムを用いた性能評価" 1996年電子情報通信学会春季大会講演論文集. D-82. (1996)

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Publications] 橋本茂,等他: "マクロデータフロー処理における処理とデータ転送のオーバーラップ" 情報処理学会第54回全国大会. 5F-6. (1997)

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Publications] 小幡元樹,等他: "電磁界解析のための有限要素・境界要素併用法の並列処理" 情報処理学会第54回全国大会. 5F-7. (1997)

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Publications] 柳川慎,等他: "マルチプロセッサシステム上でのCFDの並列処理に関する研究" 情報処理学会第54回全国大会. 5F-8. (1997)

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Publications] 飛田高雄,等他: "実行時間最小・実用的並列最適化マルチプロセッサ・スケジューリング・アルゴリズムの大規模問題への適用" 情報処理学会第54回全国大会. 3J-5. (1997)

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Publications] 桐原正樹,等他: "階層型マイクロデータフローのためのダイナミック/スタティック併用スケジューリング手法" 情報処理学会第54回全国大会. 1L-1. (1997)

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Publications] 越塚健一,等他: "階層型マイクロデータフロー処理におけるデータローカライゼーション手法" 情報処理学会第54回全国大会. 1L-5. (1997)

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Publications] Kasahara H.,Honda H.,Aida K.,Okamoto M.,Yoshida A.,Ogata W.: "Chapter 11 of Parallel Language and Compiler Research in Japan edited by L.Bic.A.Nicolau.M.Sato" Kluwer Academic Publishers, 522 (1995)

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Publications] 笠原博徳: "情報処理学会編情報処理ハンドブック3編計算機アーキテクチャ7・6並列処理計算機基本ソフトウェア" オーム社, (1995)

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Publications] M.Okamoto, et al.: "Hierarchical Macro-Dataflow Computation Scheme on a Multiprocessor System OSCAR" Proc.IEEE Pacific Rim Conference on Communications, Computers, and Signal Processing. 44-49 (1995)

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Publications] K.Aida, et al.: "Performance Evaluation of Macro-Dataflow Computation on Shared Memory Multiprocessor" Proc.IEEE Pacific Rim Conference on Communications, Computers, and Signal Processing. 50-54 (1995)

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Publications] A.Yoshia, et al.: "A Data-Localization Scheme Using Task-Fusion for Macro-Dataflow Computation" Proc.IEEE Pacific Rim Conference on Communications, Computers, and Signal Processing. 136-141 (1995)

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Publications] Y.Maekawa, et al.: "Near Fine Grain Parallel Preocessing of Electrical Circuit Simulation Using Direct Method" Proc.IEEE Pacific Rim Conference on Communications, Computers, and Signal Processing. 272-276 (1995)

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Publications] W.Ogata, et al.: "Compilation Scheme for Near Fine Grain Parallel Processing on a Multiprocessor System without Explicit Synchronization" Proc.IEEE Pacific Rim Conference on Communications, Computers, and Signal Processing. 327-332 (1995)

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Publications] A.Yoshida, et al.: "A Data-Localization Scheme for Fortran Multi-Grain Parallel Processing" Trans.of IPSJ. Vol.36, No.7. 1551-1559 (1995)

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Publications] A.Yshida, et al.: "Data-Localization for Macro-Dataflow Comutation Using Static Macrotask Fusion" Proc.Fifth Workshop on Compilers for Parallel Computers. 440-453 (1995)

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Publications] K.Aida, et al.: "Performance Evaluation of Fortran Coarse Grain Parallel Processing on Shared Memory Multi-processor Systems" Trans.of IPSJ. Vol.37, No.3. 418-429 (1996)

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Publications] A.Yoshida, et al.: "Data-Localization for Fortran Macro-Dataflow Computation Using Partial Static Task Assignment" Proc.of 10th ACM International Conference on Supercomputing. (1996)

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Publications] K.Nakano, et al.: "Parallel Processing Schemes for Fast Vector Quantization with Sorted Codebook" Trans.of IPSJ. Vol.37, No.7. 1469-1476 (1996)

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Publications] H.Kasahara, et al.: "Near Fine Grain Parallel Processing on Multiprocessor Systems" Journal of IPSJ. Vol.37, No.7. (1996)

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Publications] A.Yoshida, et al.: "Data Localization Using Loop Aligned Decomposition for Macro-Dataflow Processing" Proc.of 9th Workshop on Languages and Compilers for Parallel Computers. (1996)

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Publications] Y.Maekawa, et al.: "A Coarse Grain/Near Fine Grain Hierarchical Parallel Processing Scheme of Circuit Simulation Using Static Scheduling" Trans.of IPSJ. Vol.37, No.10. 1859-1868 (1996)

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Publications] W.Ogata, et al.: "Near Fine Grain Parallel Processing without Explicit Synchronization on a Multiprocessor System" Proc.of Sixth Workshop on Compilers for Parallel Computers. 359-370 (1996)

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Publications] A.Yoshida, et al.: "Data-Localization Scheduling inside Processor-Cluster for Multigrain Parallel Processing" IEICE Transaction Information and Systems. (1997)

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Publications] K.Nakano, et al.: "Parallel Processing Schemes for Fast Vector Quantization with Sorted Codebook" Proc.JSPP'95. 337-344 (1995)

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Publications] Y.Maekawa, et al.: "A Hierarchical Parallel Processng Scheme of Circuit Simulation" SIG Notes of IEE. CPSY95-22. 87-94 (1995)

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Publications] A.Yoshidia, et al.: "A Near-Fine-Grain Task Scheduling Scheme for Multi-Grain Data-Localization" Technical Report of IEICE. CPSY96-66. (1996)

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Publications] Y.Maekawa, et al.: "Parallel Processing Scheme of the Hibrid Finite Element and Boundary Element Method" Technical Report of IEE Japan. IP-96-27. (1996)

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Publications] W.Ogata, et al.: "Optimization of Data Transfer Order for Near Fine Grain Parallel Processing without Explicit Synchronization Code" Technical Report of IEE Japan. IP-96-29. (1996)

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Publications] M.Okamoto, et al.: "Development of a Practical Level Multi-Grain FORTRAN Compiler" SIG Notes of IPSJ. 96-ARC120-8. (1996)

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Publications] H.Akashika, et al.: "A Scheduling Scheme of Macro-tasks for Hierarchical Macro-dataflow Computation" Proc.52th Annual Convention IPSJ. 1L-1. (1996)

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Publications] K.Fujimoto, et al.: "Data Transfer Optimizing Parallelizing Compiler Using Overlap of Data Transfer and Task Processing" Proc.52th Annual Convention IPSJ. 1L-2. (1996)

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Publications] Y.Yasuda, et al.: "Development of Multi-platform Macro-dataflow Compiler" Proc.52th Annual Convention IPSJ. 1L-3. (1996)

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Publications] T.Sakamoto, et al.: "Parallelization of the Electro-magnetic Field Analysis Application Using Hybrid Finite Element and Bondary Element Method" Proc.52th Annual Convention IPSJ. 4L-8. (1996)

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Publications] K.Nishikawa, et al.: "Hierarchal Parallel Processing of Transient Power System Stability Calculation Method" Proc.52th Annual Convention IPSJ. 4L-9. (1996)

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Publications] K.Kakutani, et al.: "Performance Evaluation of Heuristic Multiprocessor Scheduling Algorithms Overlapping of Data Transfer and Computation Using Optimization Algorithm" Proc.1996 Spring Annual Convention IEICE. (1996)

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Publications] S.Hashimoto, et al.: "Overlapping of Macro Task Processing and Data Transfer for Mecro-Dataflow Computation" Proc.54th Annual Convention IPSJ. 5F-6. (1996)

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Publications] M.Obata, et al.: "Parallelization of the Hybrid Finite Element and Boundary Element Method for the Electro-Magnetic field analysis" Proc.54th Annual Convention IPSJ. 5F-7. (1996)

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Publications] M.Yanagawa, et al.: "Parallelization of CFD on Multiprocessoer systems" Proc.54th Annual Convention IPSJ. 5F-8. (1996)

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Publications] T.Tobita, et al.: "Application of a Practical Parallel Optimization Algorithm for Minimum Execution-Time Multiprocessor Scheduling Problem to Large Scale Probelms" Proc.54th Annual Convention IPSJ. 3J-5. (1996)

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Publications] M.Kirihara, et al.: "A Dynamic/Static Combined Scheduling Scheme for Hierarchical Macro-dataflow Computation" Proc.54th Annual Convention IPSJ. 1L-1. (1996)

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Publications] K.Koshizuka, et al.: "A Data-Localization Scheme for Hierarchical dataflow Computation" Proc.54th Annual Convention IPSJ. 1L-5. (1996)

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より

URL: 

Published: 1999-03-09  

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