ReFrame: un framework di refactoring per supportare gli sviluppatori nel miglioramento e nell'ottimizzazione del codice sorgente

Per sfruttare meglio la potenza di calcolo dell'hardware moderno, molti programmi sequenziali possono essere modificati per incapsulare istruzioni parallele. Le esecuzioni simultanee hanno il potenziale per migliorare significativamente le prestazioni complessive dell'applicazione, riducendo sia il tempo di esecuzione che i requisiti di risorse. Tuttavia, trasformare manualmente un'applicazione sequenziale in una versione parallela è un'impresa complessa, che comporta un'ispezione meticolosa di diverse righe di codice che potrebbe risultare noiosa e dispendiosa in termini di tempo, un'analisi approfondita delle dipendenze dei dati per preservare la correttezza delle trasformazioni e un equilibrio del carico di lavoro tra i thread per ottimizzare l'aumento delle prestazioni. In questo contesto, propongo quattro distinti approcci di refactoring per supportare gli sviluppatori in questo compito complesso, fornendo una serie di strumenti completamente automatici su misura per diversi scenari, che comprendono l'analisi della dipendenza dai dati e dal controllo, la parallelizzazione delle chiamate di metodo, la trasformazione dei cicli for in pipeline di flusso e abbinamento di algoritmi per ottimizzazioni parallele. È necessaria una suite di test efficace per preservare il codice sorgente da modifiche involontarie durante il refactoring. Tali modifiche possono comportare la modifica, l'aggiunta o l'eliminazione di frammenti di codice, con conseguente scarsa coerenza tra il codice rifattorizzato e la suite di test. Per affrontare questo problema, propongo inoltre due approcci automatici per generare casi di test, soddisfacendo sia le classi che i metodi. Tutte e sei le proposte sono integrate in un framework denominato ReFrame, che ha il duplice scopo di convalidare questi approcci con scenari reali e fornire un'interfaccia unificata e modulare per gli sviluppatori. Sono stati condotti test approfonditi per dimostrare la correttezza e l'efficienza di questi approcci, rivelando risultati ottimali in ciascuna delle attività correlate.

Grantor dc:publisher

Università degli studi di Catania

Year dc:date

2024

Author dc:creator

• MIDOLO, ALESSANDRO

Contributors dc:contributor

• TRAMONTANA, EMILIANO ALESSIO

• design
• code generation
• parallelism
• static code analysi
• test templating
• verification
• code quality
• architettura del software
• progettazione
• generazione del codice
• parallelismo
• analisi statica del codice
• modelli di test
• verifica
• qualità del codice

Statement dc:rights

• info:eu-repo/semantics/openAccess
• license:PUBBLICO - Pubblico con Copyright
• license uri:iris.PUB02

Language dc:language

ita

Handle dc:identifier

https://hdl.handle.net/20.500.11769/657969

OAI identifier oai:identifier

oai:www.iris.unict.it:20.500.11769/657969