Continuation-Passing C : Transformations de programmes pour compiler la concurrence dans un langage impératif

• Main Author: Kerneis, Gabriel
• Language: ENG
• Published: Université Paris-Diderot - Paris VII 2012
• Subjects: [INFO:INFO_PL] Computer Science/Programming Languages; Programmation concurrente; Threads; Compilation; Programmation à événements; Conversion en style par passage à la continuation (CPS); Lambda lifting
• Online Access: http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00751444; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/75/14/44/PDF/kerneis-phd-thesis.pdf; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/75/14/44/ANNEX/slides-kerneis.pdf

La plupart des programmes informatiques sont concurrents : ils doivent effectuer plusieurs tâches en même temps. Les threads et les événements sont deux techniques usuelles d'implémentation de la concurrence. Les événements sont généralement plus légers et efficaces que les threads, mais aussi plus difficiles à utiliser. De plus, ils sont souvent trop limités ; il est alors nécessaire d'écrire du code hybride, encore plus complexe, utilisant à la fois des threads ordonnancés préemptivement et des événements ordonnancés coopérativement. Nous montrons dans cette thèse que des programmes concurrents écrits dans un style à threads sont traduisibles automatiquement en programmes à événements équivalents et efficaces par une suite de transformations source-source prouvées. Nous proposons d'abord Continuation-Passing C, une extension du langage C pour l'écriture de systèmes concurrents qui offre des threads très légers et unifiés (coopératifs et préemptifs). Les programmes CPC sont transformés par le traducteur CPC pour produire du code à événements séquentialisé efficace, utilisant des threads natifs pour les parties préemptives. Nous définissons et prouvons ensuite la correction de ces transformations, en particulier le lambda lifting et la conversion CPS, pour un langage impératif. Enfin, nous validons la conception et l'implémentation de CPC en le comparant à d'autres bibliothèques de threads et en exhibant notre seeder BitTorrent Hekate. Nous justifions aussi notre choix du lambda lifting en implémentant eCPC, une variante de CPC utilisant les environnements, et en comparant ses performances à celles de CPC.