Orientadores: Guido Costa Souza de Araújo, Marcio Machado PereiraDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de ComputaçãoResumo: Prefix Scan (ou simplesmente scan) é um operador que computa todas as somas parciais de um vetor. A operação scan retorna um vetor onde cada elemento é a soma de todos os elementos precedentes até a posição correspondente. Scan é uma operação fundamental para muitos problemas relevantes, tais como: algoritmos de ordenação, análise léxica, comparação de cadeias de caracteres, filtragem de imagens, dentre outros. Embora exis- tam bibliotecas que fornecem versões paralelizadas de scan em CUDA e OpenCL, não existe uma implementação paralela do operador scan em OpenMP. Este trabalho propõe uma nova clausula que permite o uso automático do scan paralelo. Ao usar a cláusula pro- posta, um programador pode reduzir consideravelmente a complexidade dos algoritmos, permitindo que ele concentre a atenção no problema, e não em aprender novos modelos de programação paralela ou linguagens de programação. Scan foi projetado em ACLang (www.aclang.org), um framework de código aberto baseado no compilador LLVM/Clang, que recentemente implementou o OpenMP 4.X Accelerator Programming Model . AClang converte regiões do programa de OpenMP 4.X para OpenCL. Experimentos com um con- junto de algoritmos baseados em Scan foram executados nas GPUs da NVIDIA, Intel e ARM, e mostraram que o desempenho da clausula proposta é equivalente ao alcan- çado pela biblioteca de OpenCL, mas com a vantagem de uma menor complexidade para escrever o códigoAbstract: Prefix Scan (or simply scan) is an operator that computes all the partial sums of a vec- tor. A scan operation results in a vector where each element is the sum of the preceding elements in the original vector up to the corresponding position. Scan is a key opera- tion in many relevant problems like sorting, lexical analysis, string comparison, image filtering among others. Although there are libraries that provide hand-parallelized im- plementations of the scan in CUDA and OpenCL, no automatic parallelization solution exists for this operator in OpenMP. This work proposes a new clause to OpenMP which enables the automatic synthesis of the parallel scan. By using the proposed clause a programmer can considerably reduce the complexity of designing scan based algorithms, thus allowing he/she to focus the attention on the problem and not on learning new paral- lel programming models or languages. Scan was designed in AClang (www.aclang.org), an open-source LLVM/Clang compiler framework that implements the recently released OpenMP 4.X Accelerator Programming Model. AClang automatically converts OpenMP 4.X annotated program regions to OpenCL. Experiments running a set of typical scan based algorithms on NVIDIA, Intel, and ARM GPUs reveal that the performance of the proposed OpenMP clause is equivalent to that achieved when using OpenCL library calls, with the advantage of a simpler programming complexityMestradoCiência da ComputaçãoMestre em Ciência da ComputaçãoCAPE
