Σχεδιασμός εργαλείου για την εκτίμηση της απόδοσης και της ενέργειας σε προγράμματα μέσω στατικής ανάλυσης

Abstract

Τα τελευταία χρόνια υπάρχει μεγάλο ενδιαφέρον για τον χρόνο εκτέλεσης και ενεργειακή κατανάλωση σε προγράμματα που πρόκειται να εκτελούνται σε μεγάλη ποικιλία συσκευών. Ο χρόνος εκτέλεσης είναι ένας παράγοντας που απασχολεί όλους τους κατασκευαστές, καθώς η βιομηχανία απαιτεί εφαρμογές που εκτελούνται με υψηλές ταχύτητες και περιλαμβάνουν πολλές δυνατότητες. Παράλληλα, όσο οι τεχνολογίες γίνονται όλο και πιο πολύπλοκες, οι σχεδιαστές αντιμετωπίζουν το πρόβλημα της αύξησης της κλίμακας των εφαρμογών, κάτι που έρχεται εις βάρος της ενεργειακής κατανάλωσης. Στο πιο βασικό επίπεδο προγραμματισμού, οι σχεδιαστές αναζητούν τρόπους να βελτιώνουν τα παραπάνω μεγέθη διατηρώντας τις δυνατότητες των προγραμμάτων τους. Αυτό απαιτεί μία καλή γνώση του κώδικα, της γλώσσας που χρησιμοποιείται, της αρχιτεκτονικής της συσκευής στην οποία θα εκτελεστεί, αλλά και ένα διαρκή έλεγχο για τον εντοπισμό σφαλμάτων και την δημιουργία των αποτελεσμάτων. Μία μέθοδος που χρησιμοποιείται ευρέως είναι οι συνεχόμενες δοκιμές του προγράμματος με διάφορες εισόδους και μελέτη των χρόνων που χρειάζεται για να δώσει εξόδους. Ωστόσο, αυτή η διαδικασία, αν και αρκετά αξιόπιστη, απαιτεί αρκετό χρόνο για να πραγματοποιηθεί, απαιτεί την διαθεσιμότητα πληθώρας συσκευών και η καλύτερη χρήση της εξαρτάται από τον προγραμματιστή. Ο κύριος σκοπός της εργασίας είναι να ερευνηθεί η δυνατότητα καθορισμού της απόδοσης του προγράμματος χωρίς την εκτέλεσή του, επιχειρώντας να αποτελέσει μέρος ενός περιβάλλοντος ανάπτυξης λογισμικού. Προτείνονται μοντέλα που δοσμένης κάποιας γνώσης του κώδικα και χωρίς την εκτέλεση του προγράμματος επιχειρούν να προσφέρουν προσεγγίσεις του χρόνου εκτέλεσης και της ενεργειακής κατανάλωσης. Οι προβλέψεις γίνονται πάνω σε βασικά τμήματα κώδικα και στο τελικό κομμάτι της διπλωματικής επιχειρείται συνδυάζοντας τις προβλέψεις και εκτιμώντας τις εντολές να εκτιμηθεί ο χρόνος και ενέργεια στο επίπεδο της συνολικής εφαρμογής