انتخاب سوييچ‌هاي بهينه‌سازي مناسب براي كامپايلر gcc با هدف افزايش سرعت اجراي برنامه‌هاي محاسباتي با استفاده از الگوريتم ژنتيك موازي

با وجود افزايش قدرت سخت‌افزارهاي امروزي نسبت به گذشته، استفاده بهينه از منابع و افزايش سرعت برنامه‌ها همچنان براي برنامه‌نويسان اهميّت دارد. از جمله مهم‌ترين عوامل موثر در زمان و حافظه مصرف شده برنامه‌ها، الگوريتم، جزئيات پياده‌سازي و نيز كامپايلر مورد استفاده است. بسياري از كامپايلرها مانند gcc داراي سويچ‌هايي متنوعي هستند كه برنامه‌نويس مي‌تواند با انتخاب آنها نيازهاي خود را براي چگونگي ترجمه به كامپايلر بگويد. زبان‌هاي C و C++ به دليل پيچيدگي ساختاري مي‌توانند به اَشكال متنوعي بهينه‌سازي شوند كه نتيجه‌ي اعمال اين بهينه‌سازي‌ها الزاماً در همه‌ي موارد منجر به كاهش زمان اجرا نمي‌شود؛ حتي بر روي يك ماشين ثابت نيز، مجموعه‌اي از سوئيچ‌هاي بهينه‌سازي مطلوب براي يك برنامه الزاماً براي برنامه‌ي ديگر مناسب نخواهد بود. با توجه به فضاي جستجوي بسيار بزرگ براي اين سوئيچ‌ها، استفاده از روش‌هاي جستجوي فضاي حالت هوشمند مربوط به الگوريتم‌هاي تكاملي توجيه‌پذير است؛ در بين اين روش‌ها، الگوريتم‌ ژنتيك با توجه به امكان اجراي موازي و نتايج معمولاً خوبي كه به‌دست مي‌آورد از جايگاه ويژه‌اي برخوردار هست. در اين مقاله الگوريتم ژنتيك با هدف كمينه‌سازي زمان اجراي بعداي برنامه محاسباتي پايه به صورت موازي پياده‌سازي شده است و نتايج آن با حالت‌هاي پيش‌فرض بهينه‌سازي خود كامپايلر و نيز روش شبيه‌سازي ذوب فلزات مقايسه شده است. نتايج حاصل نشان‌دهنده بهبود زمان اجرا در همه موارد نسبت به پيش‌فرض‌هاي كامپايلر تا حدود ۸٪ مي‌شود. به علاوه پياده‌سازي فوق نشان از بهبود زمان كل فرآيند بهينه‌سازي نسبت به شبيه‌سازي ذوب فلزات به اندازه حداقل ۳ برابر مي‌باشد كه مي‌تواند براي كاربردهاي عملي مخصوصاً در محاسبات علمي مورد توجّه باشد.