자바 프로그래밍에서 병렬처리를 위한 중첩 루프 구조의 다중스레드 변환

Transform Nested Loops into MultiThread in Java Programming Language for Parallel Processing

병렬 시스템에서 순차 자바 프로그램을 재 사용할 수 있기 위해서는 자바 프로그램 내에 존재하는 병렬성을 찾아내는 것이 중요하다. 자바 프로그램을 병렬 시스템에서 실행할 경우 루프는 전체 수행 시간 중 많은 부분을 차지하므로 병렬성 검출의 기본이 되지만 데이터 종속으로 인하여 완전한 병렬 수행을 쉽게 이룰 수 없다. 따라서, 본 논문은 기존의 중첩 루프 구조를 갖는 자바 프로그래밍에서 데이터 종속성 분석에 의한 종속 그래프를 구성하여 묵시적 병렬성을 검출하는 방법을 제안한다. 또한 재구성 컴파일러에 의하여 자바 원시 프로그램을 자바 프로그래밍 언어 자체에서 지원하는 다중스레드 기법으로 변환하여 병렬 시스템에서 실행하는 방법을 제안한다. 스레드 문장으로 변환된 프로그램에 대해 루프의 반복계수와 스레드 수를 매개변수로 하여 성능 분석을 하였다. 재구성 컴파일러에 의한 장점은 사용자의 병렬성 검출에 대한 오버해드를 줄이고, 순차 자바 프로그램에 대한 효과적인 병렬성 검출을 가능하게 하여 병렬 시스템에서 실행 시간을 단축할 수 있다.

It is necessary to find out the parallelism in tlle sequential Java program to execute it on the parallel machine. The loop is a fundamental source to exploit parallelism as it process a large portion of total execution time in sequential Java program on the parallel machine. However, a complete parallel execution can hardly be achieved due to data dependence. This paper proposes the method of exploiting the implicit parallelism by structuring a dependence graph through the analysis of data dependence in the existing Java programming language having a nested loop structure. The parallel code generation method through the restructuring compiler and also the translation method of Java source program into multithread statement. which is supported by the Java programming language itself, are proposed here. The perforance evaluatlun of the program translaed into the thread statement is conducted using the trip cunt of loop and the trip Count of luop and the thread count as parameters The resttucturing compiler provides efficient way of exploiting parallelism by reducing manual overhead conveliing sequential Java program into parallel code. The execution time for the Java program as a result can be reduced un the parallel machine.