We present the first formalization and metatheory of language soundness for a user-schedulable language, the widely used array processing language Halide. User-schedulable languages strike a balance between abstraction and control in high-performance computing by separating the specification of what a program should compute from a schedule for how to compute it. In the process, they make a novel language soundness claim: the result of a program should always be the same, regardless of how it is scheduled. This soundness guarantee is tricky to provide in the presence of schedules that introduce redundant recomputation and computation on uninitialized data, rather than simply reordering statements. In addition, Halide ensures memory safety through a compile-time bounds inference engine that determines safe sizes for every buffer and loop in the generated code, presenting a novel challenge: formalizing and analyzing a language specification that depends on the results of unreliable program synthesis algorithms. Our formalization has revealed flaws and led to improvements in the practical Halide system, and we believe it provides a foundation for the design of new languages and tools that apply programmer-controlled scheduling to other domains.


翻译:我们为用户可排期的语言,即广泛使用的阵列处理语言 Halide 提供了第一个正式化和元理论的语言健全性。用户可排期语言在高性能计算中的抽象与控制之间取得平衡,方法是将一个程序应当如何计算该程序与如何计算该程序的时间表区分开来。在这个过程中,它们提出了一个新颖的语言健全性主张:一个程序的结果应当始终相同,而不管它是如何排期的。这种稳妥性保证很难在出现对非初始化数据进行冗余重估和计算的时间表时提供,而不只是重新排序语句。此外,Halide通过一个编译-时间界限推理引擎确保记忆安全,该参数决定了生成代码中每个缓冲和循环的安全大小,提出了新的挑战:正式化和分析一种语言规格,取决于不可靠的程序合成算法的结果。我们的正式化暴露了缺陷,并导致实用的Halide 系统改进,并且我们认为它为设计新语言和工具提供了基础,将程序员控制的时间安排应用到其他地区。

0
下载
关闭预览

相关内容

Processing 是一门开源编程语言和与之配套的集成开发环境(IDE)的名称。Processing 在电子艺术和视觉设计社区被用来教授编程基础,并运用于大量的新媒体和互动艺术作品中。
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
144+阅读 · 2019年10月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
167+阅读 · 2019年10月11日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
99+阅读 · 2019年10月9日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
征稿 | CFP:Special Issue of NLP and KG(JCR Q2,IF2.67)
开放知识图谱
1+阅读 · 2022年4月4日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
IEEE ICKG 2022: Call for Papers
机器学习与推荐算法
3+阅读 · 2022年3月30日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium7
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月15日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月29日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
17+阅读 · 2019年3月28日
VIP会员
相关资讯
征稿 | CFP:Special Issue of NLP and KG(JCR Q2,IF2.67)
开放知识图谱
1+阅读 · 2022年4月4日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
IEEE ICKG 2022: Call for Papers
机器学习与推荐算法
3+阅读 · 2022年3月30日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium7
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月15日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月29日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员