1. 研究目的与意义（文献综述）

本毕业设计的主要目的在于对开源项目ppcg进行二次开发。使其生成的代码具有更优的性能。

ppcg（polyhedral parallel code generation）是一款开源的源码到源码编译器（以下简称源源编译器），能够对串行源码生成对应的opencl或cuda版代码。开发并行程序如opencl和cuda对开发者能力的要求高于串行程序，源源编译器能够减少开发者的工作，将代码的并行化交给编译器来做。类似的技术还有openacc和openmp。

openacc和openmp提供基于制导的并行化编程方案。openmp能够在共享内存的计算平台上（如多核cpu平台）实现并行化。openacc是一个编译器指令集合，用于指示c/c 或fortran代码通过加速器（如gpu）加速。它与openmp的设计理念是一样的，允许开发者在不了解面向加速器的编程语言的情况下创建并行程序。

2. 研究的基本内容与方案

基本内容：

对串行程序并行化的一个重要方式是将串行的循环代码映射为并行代码。由于gpu具有大量的硬件并行性，将循环分段能够利用gpu的并行性。分段因子不能整除循环次数时，需要做额外的处理保证对数组的访问不越界。现有处理方式有1、在循环体内生成if控制，使得线性化后索引量不超出原来的循环界；2、生成尾循环，为不整除的尾块单独生成一个小循环；3、强制用户选择能整除的因子。其中方法1具有通用性，但是性能开销比较大；方法2只适合2级分段；方法3缩小了分段因子和并行映射的调优空间而且不具备通用性。

ppcg对不整除的情况采用了超出部分轮空的处理方式，本设计尝试将循环体内生成的if条件通过变换移动到循环体外。

3. 研究计划与安排

第一阶段（2019年2月—2月28日左右）：通过查阅论文及核心期刊、外文资料等了解与自己业设计相关的内容，并在此阶段上完成开题报告和英文资料的翻译。

第二阶段（2019年3月—3月中旬）：调研现有自动并行化工具，对利用现有技术生成的代码进行性能测试，完成前期测验工作。

第三阶段（2019年3月中旬—4月十日左右）：制定系统开发的概要设计和详细设计，熟悉开发环境。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]赵捷, 李颖颖, 赵荣彩. 基于多面体模型的编译“黑魔法”[j]. 软件学报, 2018(8).

[2]王建花, 陈朝晖. 基于动态分析的多面体模型非仿射扩展方法[j]. 空间控制技术与应用, 2016, 42(2).