This report describes Processor Coupling, a mechanism for controlling multiple ALUs on a single integrated circuit to exploit both instruction-level and inter-thread parallelism. A compiler statically schedules individual threads to discover available intra-thread instruction-level parallelism. The runtime scheduling mechanism interleaves threads, exploiting inter-thread parallelism to maintain high ALU utilization. ALUs are assigned to threads on a cycle byscycle basis, and several threads can be active concurrently. Simulation results show that Processor Coupling performs well both on single threaded and multi-threaded applications. The experiments address the effects of memory latencies, function unit latencies, and communication bandwidth between function units.

Sedan smarta mobiltelefoner introducerades har användningen och likaså behovet av mobilapplikationer ökat exponentiellt. När utvecklingsprocessen för en mobilapplikation påbörjas måste en utvecklare utvärdera ett antal faktorer som kan påverka mobilapplikationens användning eller prestanda, till exempel utvecklingsplattform som denna studie fokuserar på. Syftet med denna studie är att fastställa prestandaskillnaderna för native Android och Xamarin cross-compile med hjälp av en experimentell studie. Tesen för denna studie är baserad på tidigare forskning som tyder på att cross-platform och Xamarin cross-compile har sämre prestanda än native Android, resultatet av denna studie kan bidra till valet av utvecklingsplattform för utvecklare. Avgränsningar har valts i form av Android som plattform, exekveringstid, CPU-användning samt RAM-användning för prestandamätning. Beräkningar som utförs är iterativ bubble sort i form av best case, worst case och random case med varierande antal nummer och en rekursiv Fibonaccisekvens med olika utgångspunkter. Resultatet av denna studie stämmer överens med tesen, Xamarin har i dagsläget sämre prestanda än native Android. / Throughout the last decade the mobile phone market has grown rapidly and with it, the need for mobile applications has grown as well. When the development process for a mobile application starts, a developer must review various factors that can affect the mobile applications usage or performance, for example the development platform to use which is the focus of this study. The purpose of this study is to determine the difference in performance between native Android and Xamarin cross-compile with the use of an experimental study. The hypothesis of this study is based on previous research which shows that cross-platform and Xamarin cross-compile have worse performance than native Android, the result of this study can contribute can help a developer make the decision on what development platform to choose. The delimitations have been chosen as Android as platform, execution time, CPU-usage and RAM-usage for performance testing. The algorithms that were chosen were an iterative bubble sort, in form of best case, worst case and random case with varying numbers, and a recursive Fibonacci sequence with different starting points. The result of this study is consistent with the hypothesis, Xamarin shows worse performance than native Android.

The present work studies methods of scheduling in heterogeneous distributed systems. First there are introduced some theoretical basics which contain not only the scheduling theory itself but also the graph theory and the computational complexity theory. After that, compile-time scheduling methods and some well-known algorithms solving the problem are presented, followed by real-time scheduling basics and by classification of used methods. In the main part of the work there are proposed algorithms which respect additional restrictions. These algorithms are tested via the enclosed application and compared either to each other or to another algorithms which mostly don't respect additional restrictions. The mentioned application and the documentation for this application are a part of this work as well.

On some recently developed architectures, a numerical program may give different answers depending on the execution hardware and the compilation. These discrepancies of the results come from the fact that each floating-point computation is calculated with different precisions. The goal of this thesis is to formally prove properties about numerical programs while taking the architecture and the compiler into account. In order to do that, we propose two different approaches. The first approach is to prove properties of floating-point programs that are true for multiple architectures and compilers. This approach states the rounding error of each floating-point computation whatever the environment and the compiler choices. It is implemented in the Frama-C platform for static analysis of C code. The second approach is to prove behavioral properties of numerical programs by analyzing their compiled assembly code. We focus on the issues and traps that may arise on floating-point computations. Direct analysis of the assembly code allows us to take into account architecture- or compiler-dependent features such as the possible use of extended precision registers. It is implemented above the Why platform for deductive verification

Graphs are used to model a wide range of systems from different disciplines including social network analysis, biology, and big data processing. When analyzing these constantly changing dynamic graphs at a high frequency, performance is the main concern. Depending on the graph size and structure, update frequency, and read accesses of the analysis, the use of different data structures can yield great performance variations. Even for expert programmers, it is not always obvious, which data structure is the best choice for a given scenario. In previous work, we presented an approach for handling the selection of the most efficient data structures automatically using a compile-time approach well-suited for constant workloads. We extend this work with a measurement study of seven data structures and use the results to fit actual cost estimation functions. In addition, we evaluate our approach for the computations of seven different graph metrics. In analyses of real-world dynamic graphs with a constant workload, our approach achieves a speedup of up to 5.4× compared to basic data structure configurations. Such a compile-time based approach cannot yield optimal results when the behavior of the system changes later and the workload becomes non-constant. To close this gap we present a run-time approach which provides live profiling and facilitates automatic exchanges of data structures during execution. We analyze the performance of this approach using an artificial, non-constant workload where our approach achieves speedups of up to 7.3× compared to basic configurations.

Sur des architectures récentes, un programme numérique peut donner des réponses différentes en fonction du hardware et du compilateur. Ces incohérences des résultats viennent du fait que chaque calcul en virgule flottante est effectué avec des précisions différentes. Le but de cette thèse est de prouver formellement des propriétés des programmes opérant sur des nombres flottants en prenant en compte l’architecture et le compilateur. Pour le faire, nous avons proposé deux approches différentes. La première approche est de prouver des propriétés des programmes en virgule flottante qui sont vraies sur plusieurs architectures et compilateurs. Cette approche ne considère que les erreurs d’arrondi qui doivent être validées quels que soient l’environnement matériel et le choix du compilateur. Elle est implantée dans la plate-forme Frama-C pour l’analyse statique de code C. La deuxième approche consiste à prouver des propriétés des programmes en analysant leur code assembleur. Nous nous concentrons sur des problèmes et des pièges qui apparaissent sur des calculs en virgule flottante. L’analyse directe du code assembleur nous permet de considérer des caratéristiques dépendant de l’architecture ou du compilateur telle que l’utilisation des registres en précision étendue. Cette approche est implantée comme une sur-couche de la plate-forme Why pour la vérification déductive. / On some recently developed architectures, a numerical program may give different answers depending on the execution hardware and the compilation. These discrepancies of the results come from the fact that each floating-point computation is calculated with different precisions. The goal of this thesis is to formally prove properties about numerical programs while taking the architecture and the compiler into account. In order to do that, we propose two different approaches. The first approach is to prove properties of floating-point programs that are true for multiple architectures and compilers. This approach states the rounding error of each floating-point computation whatever the environment and the compiler choices. It is implemented in the Frama-C platform for static analysis of C code. The second approach is to prove behavioral properties of numerical programs by analyzing their compiled assembly code. We focus on the issues and traps that may arise on floating-point computations. Direct analysis of the assembly code allows us to take into account architecture- or compiler-dependent features such as the possible use of extended precision registers. It is implemented above the Why platform for deductive verification

<p>Under vår skolförlagda utbildning har vi varit på olika skolor, där vi sett att lärarnas undervisning varierade stort i dessa skolor. Vi undrar varför det är så mycket ämnesstrukturerad undervisning ute på skolorna och varför inte lärarna undervisar mer ämnesintegrerat när vi ser att det finns möjligheter till detta. En av de viktigaste uppgifterna som verksamma lärare bör ha, är att ge eleverna möjligheter till överblick och sammanhang mellan ämnen. Syftet med vår studie var att undersöka varför lärarna integrerar och varför inte lärarna integrerar i skolorna. Vår undersökning grundar sig på telefonintervjuer med 25 lärare från två kommuner.</p><p>Vår studie visar att lärarna integrerar ämnena för att eleverna ska förstå samband och se helheter. Flertalet av lärare undervisar utifrån ett arbetsområde där de utgår från den stora helheten för att sedan leda in undervisningen till delar och små bitar. Vid verklighetsrelaterad undervisning kan undervisningen bli integrerad och när eleverna känner igen sig, har eleverna lättare att ta till sig undervisningen, menar lärarna i vår studie.</p><p>Svårigheter som kan uppstå vid integrerad undervisning är t ex olika lärarkategorier och att integrerad undervisning kräver en tidskrävande planering samt brist på integrerat läromedel. Det fanns lärare som deltog i studien som ansåg sig lägga ner mycket tid och kraft att skapa eget integrerat läromedel. 20 stycken lärare i studien undervisar huvudsakligen integrerat men de undervisar också ämnesstrukturerat. Med varierade undervisningsformer kan lärarna nå ut till fler elever då åsikterna gått isär om vilken undervisningsform som gagnar vem. </p>

Under vår skolförlagda utbildning har vi varit på olika skolor, där vi sett att lärarnas undervisning varierade stort i dessa skolor. Vi undrar varför det är så mycket ämnesstrukturerad undervisning ute på skolorna och varför inte lärarna undervisar mer ämnesintegrerat när vi ser att det finns möjligheter till detta. En av de viktigaste uppgifterna som verksamma lärare bör ha, är att ge eleverna möjligheter till överblick och sammanhang mellan ämnen. Syftet med vår studie var att undersöka varför lärarna integrerar och varför inte lärarna integrerar i skolorna. Vår undersökning grundar sig på telefonintervjuer med 25 lärare från två kommuner. Vår studie visar att lärarna integrerar ämnena för att eleverna ska förstå samband och se helheter. Flertalet av lärare undervisar utifrån ett arbetsområde där de utgår från den stora helheten för att sedan leda in undervisningen till delar och små bitar. Vid verklighetsrelaterad undervisning kan undervisningen bli integrerad och när eleverna känner igen sig, har eleverna lättare att ta till sig undervisningen, menar lärarna i vår studie. Svårigheter som kan uppstå vid integrerad undervisning är t ex olika lärarkategorier och att integrerad undervisning kräver en tidskrävande planering samt brist på integrerat läromedel. Det fanns lärare som deltog i studien som ansåg sig lägga ner mycket tid och kraft att skapa eget integrerat läromedel. 20 stycken lärare i studien undervisar huvudsakligen integrerat men de undervisar också ämnesstrukturerat. Med varierade undervisningsformer kan lärarna nå ut till fler elever då åsikterna gått isär om vilken undervisningsform som gagnar vem.

Graphs are used to model a wide range of systems from different disciplines including social network analysis, biology, and big data processing. When analyzing these constantly changing dynamic graphs at a high frequency, performance is the main concern. Depending on the graph size and structure, update frequency, and read accesses of the analysis, the use of different data structures can yield great performance variations. Even for expert programmers, it is not always obvious, which data structure is the best choice for a given scenario. In previous work, we presented an approach for handling the selection of the most efficient data structures automatically using a compile-time approach well-suited for constant workloads. We extend this work with a measurement study of seven data structures and use the results to fit actual cost estimation functions. In addition, we evaluate our approach for the computations of seven different graph metrics. In analyses of real-world dynamic graphs with a constant workload, our approach achieves a speedup of up to 5.4× compared to basic data structure configurations. Such a compile-time based approach cannot yield optimal results when the behavior of the system changes later and the workload becomes non-constant. To close this gap we present a run-time approach which provides live profiling and facilitates automatic exchanges of data structures during execution. We analyze the performance of this approach using an artificial, non-constant workload where our approach achieves speedups of up to 7.3× compared to basic configurations.

Práce se zaobírá problematikou implementace součtového datového typu v jazyce C++. Nejprve navrhuje vlastní abstrakce pro manipulaci s posloupnostmi hodnot a typů, které následně umožňují vyjadřovat komplexní operace deklarativně. V průběhu implementace jsou prezentovány návrhové vzory obvyklé pro oblast metaprogramování. Implementace přichází s rozhodnutími odlišnými od referenční implementace. Pro manipulaci se součtovým typem jsou představeny dvě šablony funkce, lišící se sémantikou. Užití součtového typu je ukázano na příkladu konečného stavového automatu.