Compilation techniques based on shape analysis for pointer-based programs

Résumé

En esta tesis doctoral exploramos el uso de una precisa herramienta de caracterización del heap (memoria asignada en tiempo de ejecución), para el propósito de la detección de paralelismo en aplicaciones científicas basadas en punteros, Hemos realizado el diseño, caracterización y evaluación de una novedosa estrategia de análisis de forma, o shape analysis, para obtener precisas representaciones de las estructuras de datos que se crean y manipulan en tiempo de ejecución. Hemos utilizado y validado experimentalmente esta herramienta para el análisis de un gran rango de estructuras de datos y recorridos de la mismas. Para ello hemos afrontado y propuesto soluciones a problemas que son un desafío para el estado del arte en herramientas de caracterización del heap en general, y de análisis de forma en particular. Finalmente, hemos diseñado y validado experimentalmente varias técnicas de análisis de dependencias en aplicaciones basadas en punteros, utilizando nuestro analizador de forma como herramienta clave para registrar los posibles conflictos debidos a las operaciones de acceso al heap. El conocimiento acerca de las dependencias de datos obtenido por nuestra técnica supone una destacable contribución al problema de la paralelización automática de aplicaciones científicas, en concreto, de las aplicaciones de punteros que manipulan memoria dinámica.