JP2564904B2 - プログラム最適化処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 計算機における、原始プログラムからベクトル化目的
プログラムを生成するための、最適化処理に関し、 最大／最小値を求めるベクトル命令の適用を可能にし
て、ベクトル化の対象を拡大することのできるプログラ
ム最適化処理方法を目的とし、 計算機の原始プログラムを解析して、該原始プログラ
ムの配列データの添字を制御変数とする最内ループにつ
いて生成され、複数のブロックに分割された中間テキス
トから、ベクトル化した目的プログラムを生成するため
の処理において、該配列データに関する定義、参照を行
う第１の該ブロックと、該第１のブロックに続くブロッ
クであって該配列データを再び参照する第２のブロック
を検出し、該第１及び第２のブロックにわたって該配列
データの該定義内容を保持するようにレジスタを割付け
し、該配列データの参照処理を該レジスタで置き換える
ように構成する 〔産業上の利用分野〕 本発明は、計算機における、原始プログラムからベク
トル化目的プログラムを生成するために、プログラムを
最適化する処理方法に関する。

ベクトル処理装置は、配列データに関する演算をいわ
ゆるパイプライン制御方式によって連続的に処理するこ
とにより高速化される処理装置であり、ベクトル処理装
置を利用するシステムでは、コンパイラによる原始プロ
グラムの翻訳処理において、所要の部分のプログラムを
ベクトル処理装置で実行するように、ベクトル命令で構
成した目的プログラムにするベクトルを行う。

〔従来の技術と発明が解決しようとする課題〕

ベクトル処理装置で処理されるべきプログラムは、例
えばFORTRANプログラミング言語で記述された原始プロ
グラムにおいて、公知のいわゆるDOループとして示され
る部分であり、このループの繰り返しを制御する制御変
数であるDO変換によって識別されるループ内の配列デー
タを、各要素とするようにベクトルデータを構成するこ
とによりベクトル化を行う。又、このようなDOループの
中に更にDOループが入れ子になっている構成の、いわゆ
る多重DOループのプログラムの場合には、必要な場合に
は最内側のループの中のみにプログラムのベクトルデー
タい関する実行文があるように多重ループを構成して、
その最内ループのDO変数によってベクトル化する。

原始プログラムの翻訳処理を行うコンパイラは、先ず
原始プログラムを通常のいわゆるスカラデータのプログ
ラムとして処理し、原始プログラムを解析して中間テキ
スト形式のプログラムを生成し、このプログラムについ
て最適化処理等を行った後、スカラ又はベクトル化した
目的プログラムを生成する。こゝで中間テキストはプロ
グラムの構造に基づいてブロックに分けられ、ベクトル
化の処理も原則としてブロック単位に行われる。

第２図はFORTRANで記述されたDOループの原始プログ
ラムの一例であり、公知のようにDO文からラベル「10」
の文までをループの範囲として、DO文の制御変数として
指定されている変数Ｉの値を１からＮまで１づつ増加さ
せて、ループの範囲の実行を繰り返す。ループの中は配
列データＡ（Ｉ）に「式」の結果を代入し、判定文「IF
……」により、変数AM（ループの外で初期値を設定され
ているものとする）とＡ（Ｉ）を比較してAMがＡ（Ｉ）
より小さければ、AMにＡ（Ｉ）を代入し、小さくなけれ
ば何もしないで次の繰り返しに進むプログラムであり、
最初の実行文（本例は代入分「Ａ（Ｉ）＝式」）で定義
される値の最大値を求めるための典型的なプログラムで
ある。最小値を求める場合も、判定条件が異なる他は同
様の構成になる。

このような判定文を含むプログラムは、中間テキスト
の生成において、第３図に示すように判定文による判定
処理のブロックとその判定結果によって選択される処理
のブロックとに分割される。第３図は説明のために、中
間テキストの概念的な内容とブロッ構成を示す図であ
り、第３図（ａ）のブロック１に判定文までの処理のテ
キストが生成され、このブロックに作業用に導入された
レジスタTR1に設定した式の結果をＡ（Ｉ）にセットす
ることにより、Ａ（Ｉ）を定義し、その内容を参照して
所要の判定を行い、判定結果の一方は例えば処理の無い
ブローク３への分岐となり、判定結果の他方は続くブロ
ック２に進む。

このブロック１は第３図（ｂ）のブロック４に示すよ
うに、Ａ（Ｉ）の参照をレジスタTR1の参照に置き換え
る最適化が行われ、各ブロックについて可能な範囲のベ
クトル化が行われる。しかちブロックが分割されている
ので、ブロックにまたがる処理は行われず、従って最大
値又は最小値を求めるプログラムであることを検出でき
ないので、ベクトル処理装置に装備されているベクトル
データの最大値又は最小値を求めるベクトル命令を適用
してベクトル化することができない。

本発明は、前記の場合に最大値又は最小値を求めるベ
クトル命令の適用を可能にして、ベクトル化の対象を拡
大することのできるプログラム最適化処理方法を目的と
する。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は、本発明の構成を示す処理の流れ図である。

図はベクトル化した目的プログラムを生成するための
コンパイラ等における最内ループ内の中間テキストのベ
クトル化処理前の最適化処理を示し、10〜12は処理ステ
ップである。

〔作 用〕

計算機の原始プログラムを解析して、原始プログラム
の配列データの添字を制御変数とする最内ループについ
て生成され、複数のブロックに分割された中間テキスト
から、ベクトル化した目的プログラムを生成する場合
に、コンパイラは第１図の処理ステップ10で配列データ
に関する定義と、それの参照とが続いている第１のブロ
ックを検出し、そのようなブロックがある場合に処理ス
テップ11でそのブロックに続くブロックであって同じ配
列データを再び参照する第２のブロックを検出する。

前記第１、第２のブロックがあった場合には、処理ス
テップ12で第１及び第２のブロックにわたって前記の配
列データの定義内容を保持するレジスタを割付けして、
配列データの参照をそのレジスタの参照に置換する最適
化を行い、その後そのベクトル化処理に入る。

以上の処理方法により、ブロックに共通のレジスタに
よって２ブロック間が関係付けられ、最大値又は最小値
を求めるベクトル命令を適用したベクトル化が可能にな
る。

〔実施例〕

コンパイラはベクトル化のための最適化処理におい
て、例えば第３図（ｂ）の中間テキストを走査して、第
１図の処理ステップ10で、最内ループの制御変数を添字
変数とするベクトル化の対象となる配列データについ
て、定義とそれに続いて参照のステップのあるブローク
を検出し、もしそのようなブロックが無ければ、この処
理を終わる。

第３図（ｂ）のブロック４のように、定義、参照のス
テップが続くブロックがあった場合には、処理ステップ
11で次のブロック２を走査し、前ブロックで定義し、参
照する同じ配列データについて参照が再び行われること
を検出し、もしそのような参照が無ければ、この処理を
終わる。

前記のような再参照がある場合には、処理ステップ12
で、ブロック４、ブロック２にまたがって共通に使用さ
れるレジスタ（共通レジスタとする）を割付けし、第３
図（ｃ）に例示するブロック５のように、共通レジスタ
NR2によってブロック４に局部的なレジスタTR1を置換す
ると共に、ブロック６のようにブロック２の配列データ
Ａ（Ｉ）参照もレジスタNR2の参照に置き換えて処理を
終わる。

ベクトル化処理においては、NR2によって関係付けら
れたブロック５、ブロック６を通して、ベクトル化を行
い、同じベクトルデータについて定義・参照・参照のパ
ターンがあることにより、２番目の参照における判定条
件に従って、この部分を最大値又は最小値を求めるベク
トル命令に対応させるように処理する。

（発明の効果〕 以上の説明から明らかなように本発明によれば、計算
機における、原始プログラムからベクトル化目的プログ
ラムを生成するための、最適化処理において、最大／最
小値を求めるベクトル命令の適用を可能にして、ベクト
ル化の対象を拡大することができるので、目的プログラ
ムの実行効率等を改善するという著しい工業的効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示す処理の流れ図、 第２図は原始プログラム例を示す図、 第３図は中間テキストの説明図 である。 図において、 １〜６はブロック、10〜12は処理ステップを示す。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】計算機の原始プログラムを解析して、該原
   始プログラムの配列データの添字を制御変数とする最内
   ループについて生成され、複数のブロックに分割された
   中間テキストから、ベクトル化した目的プログラムを生
   成するための処理において、 該配列データに関する定義、参照を行う第１の該ブロッ
   クと、該第１のブロックに続くブロックであって該配列
   データを再び参照する第２のブロックを検出し、 該第１及び第２のブロックにわたって該配列データの該
   定義内容を保持するようにレジスタを割付けし、該配列
   データの参照処理を該レジスタで置き換えるように構成
   されていることを特徴とするプログラム最適化処理方
   法。