Application-guided dynamic binary optimization already turned out to be a powerful approach to increase the single-thread performance of High Performance Computing (HPC) applications. Selected binary code can be optimized and specialized at runtime to incorporate information known at runtime. Previous work performed binary code optimizations using partial evaluation as well as reusing the LLVM compiler infrastructure. While using LLVM improved the performance of the rewritten binary code, rewriting times increased, too. However, as the rewriting is performed at runtime, the rewriting time has a significant impact on the overall performance of the application. Binary code modifications at runtime require a more powerful, yet efficient, Intermediate Representations (IRs) than pure machine code. To create an optimized machine-level IRs for efficient optimization of binary code at runtime, existing IRs in binary rewriters are analyzed. Different analyses and optimizations are implemented using this optimized IR in a prototype binary rewriting system called Drob. While Drob has an initial focus on x86-64, it was designed to be retargetable. Benchmark results show that Drob outperforms the simple partial evaluation approach when it comes to the runtime of rewritten binary code, however, is not able yet to optimize binary code as much as the LLVM-based approach in most cases. Although rewriting times increased compared to the simple partial evaluation approach, they are still a factor of magnitude faster compared to the LLVM-based approach.     «

Application-guided dynamic binary optimization already turned out to be a powerful approach to increase the single-thread performance of High Performance Computing (HPC) applications. Selected binary code can be optimized and specialized at runtime to incorporate information known at runtime. Previous work performed binary code optimizations using partial evaluation as well as reusing the LLVM compiler infrastructure. While using LLVM improved the performance of the rewritten binary code, rewrit...     »

Die anwendungsgesteuerte, dynamische Binäroptimierung hat sich bereits als mächtiger Ansatz zur Verbesserung der single-thread Leistungsfähigkeit von High Performance Computing (HPC) Anwendungen herausgestellt. Ausgewählter Binärcode kann zur Laufzeit unter Zuhilfenahme von Laufzeitinformationen optimiert und spezialisiert werden. Vorangegangene Arbeiten optimierten Binärcode mittels “partial evaluation” und unter Zuhilfenahme des LLVM Compiler Frameworks. Die Verwendung von LLVM erhöhte die Leistungsfähigkeit des umgeschriebenen Binärcodes, jedoch verlängerte sich auch die Umschreibezeit. Da zur Laufzeit umgeschrieben wird, hat die Umschreibezeit einen wesentlichen Einfluss auf die Leistungsfähigkeit der Anwendung. Modifikationen von Binärcode zur Laufzeit benötigt eine mächtigere und dennoch effiziente Zwischensprache als reinen Maschinencode. Um eine optimierte, maschinennahe Zwischensprache für die effiziente Optimierung von Binärcode zur Laufzeit zu erstellen, werden bestehende Zwischensprachen in Binärumschreibern analysiert. Verschiedene Analysen und Optimierungen werden mittels dieser optimierten zwischensprache in Drob, ein Prototyp-Binärumschreiber, implementiert. Obwohl der initiale Schwerpunkt von Drob auf x86-64 liegt, wurde beim Design auf die Erweiterung auf andere Architekturen geachtet. Die Benchmark-Ergebnisse zeigen, dass Drob schnelleren Binärcode erzeugen kann als der einfache “partial evaluation” Ansatz. Jedoch kann Drob in den meisten Fällen den Binärcode noch nicht so gut wie der auf LLVM basierende Ansatz optimieren. Obwohl sich die Umschreibezeiten im Vergleich zu dem einfachen “partial evaluation” Ansatz verlängerten, sind sie immer noch eine Größenordnung schneller verglichen mit dem auf LLVM basierenden Ansatz.     «

Die anwendungsgesteuerte, dynamische Binäroptimierung hat sich bereits als mächtiger Ansatz zur Verbesserung der single-thread Leistungsfähigkeit von High Performance Computing (HPC) Anwendungen herausgestellt. Ausgewählter Binärcode kann zur Laufzeit unter Zuhilfenahme von Laufzeitinformationen optimiert und spezialisiert werden. Vorangegangene Arbeiten optimierten Binärcode mittels “partial evaluation” und unter Zuhilfenahme des LLVM Compiler Frameworks. Die Verwendung von LLVM erhöhte die Lei...     »