JP2701246B2 - コンパイラのベクトル化処理方式 - Google Patents
コンパイラのベクトル化処理方式Info
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- JP2701246B2 JP2701246B2 JP3130320A JP13032091A JP2701246B2 JP 2701246 B2 JP2701246 B2 JP 2701246B2 JP 3130320 A JP3130320 A JP 3130320A JP 13032091 A JP13032091 A JP 13032091A JP 2701246 B2 JP2701246 B2 JP 2701246B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ベクトル演算を実行可
能な計算機システムにおいて、目的プログラムのベクト
ル化率を高め、実行時間を短縮するための、コンパイラ
のベクトル化処理方式に関するものである。
能な計算機システムにおいて、目的プログラムのベクト
ル化率を高め、実行時間を短縮するための、コンパイラ
のベクトル化処理方式に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ベクトル演算が実行可能な計算機システ
ムにおいては、ベクトル演算は、スカラー演算に比べて
極めて高速である。このような、ベクトル計算機の能力
を最大限に引き出すために、プログラムのうちベクトル
演算で実行される部分の割合、即ちベクトル化率を高め
ることが重要な要件となる。このため、コンパイラにお
いても可能な限りベクトル化を行うことが望ましい。
ムにおいては、ベクトル演算は、スカラー演算に比べて
極めて高速である。このような、ベクトル計算機の能力
を最大限に引き出すために、プログラムのうちベクトル
演算で実行される部分の割合、即ちベクトル化率を高め
ることが重要な要件となる。このため、コンパイラにお
いても可能な限りベクトル化を行うことが望ましい。
【０００３】ところで、従来のコンパイラのベクトル化
処理方式においては、ループ中に、“Ａ（Ｋ）＝Ａ
（Ｋ）＋Ｔ”のようなコーディングが存在し、添字Ｋは
ループの繰り返しごとに一定の増分値で増加／減少する
ものとする。増分値が０でない場合、当該部分は、配列
Ａの各要素にループの繰り返しごとのＴの値を加える演
算となる。一方、増分値が０である場合、上記演算は、
各繰り返しにおけるＴの値の総和を配列Ａのただ一つの
要素Ａ（Ｋ）に加える演算となる。当該部分は、前者の
場合ベクトル加算命令でベクトル化可能であり、後者の
場合ベクトル総和命令を用いてベクトル化することがで
きる。
処理方式においては、ループ中に、“Ａ（Ｋ）＝Ａ
（Ｋ）＋Ｔ”のようなコーディングが存在し、添字Ｋは
ループの繰り返しごとに一定の増分値で増加／減少する
ものとする。増分値が０でない場合、当該部分は、配列
Ａの各要素にループの繰り返しごとのＴの値を加える演
算となる。一方、増分値が０である場合、上記演算は、
各繰り返しにおけるＴの値の総和を配列Ａのただ一つの
要素Ａ（Ｋ）に加える演算となる。当該部分は、前者の
場合ベクトル加算命令でベクトル化可能であり、後者の
場合ベクトル総和命令を用いてベクトル化することがで
きる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
ベクトル化処理方式では、実際の添字の振るまいが上記
２者の何れに属するものか、コンパイル時には判断がつ
かない場合がある。このような場合、従来の技術では、
当該部分はベクトル化できなかった。
ベクトル化処理方式では、実際の添字の振るまいが上記
２者の何れに属するものか、コンパイル時には判断がつ
かない場合がある。このような場合、従来の技術では、
当該部分はベクトル化できなかった。
【０００５】そこで、本発明の目的は、添字式の増分が
不明な上記のようなパターンの配列参照に対して、総和
／累積等のベクトル命令を用いたベクトルコードと、総
和／累積以外のベクトル命令を用いたベクトルコードの
両方を作成しておき、実行時に、増分の値により実行可
能なコードを選択して、目的プログラムのベクトル化率
を上げることのできるコンパイラのベクトル化処理方式
を得ることである。
不明な上記のようなパターンの配列参照に対して、総和
／累積等のベクトル命令を用いたベクトルコードと、総
和／累積以外のベクトル命令を用いたベクトルコードの
両方を作成しておき、実行時に、増分の値により実行可
能なコードを選択して、目的プログラムのベクトル化率
を上げることのできるコンパイラのベクトル化処理方式
を得ることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明におけるコンパイラのベクトル化処理方式
は、ベクトル演算機能を有する電子計算機のために、高
級言語で書かれた原始プログラムを入力とし、ベクトル
化された目的プログラムを出力するコンパイラにおい
て、原始プログラムの構文解析を行って中間テキストを
生成する構文解析部と、中間テキスト中にループを検出
してベクトル化するベクトル化部と、中間テキストから
目的プログラムを生成する目的プログラム生成部とを備
え、さらに上記ベクトル化部は、ループ中において、増
分がコンパイル時には不明である線形添字をもつ配列要
素参照を検出する増分値解析部と、上記配列参照の、ル
ープ中における出現状況を解析し、上記増分が０のとき
には、当該配列参照が総和／累積型演算となり、上記増
分が０でないときには要素ごとに計算を行う通常の演算
となることを検出する参照パターン解析部と、当該ルー
プを２種類のループ、即ち、当該配列を総和／累積型ベ
クトル命令を用いてベクトル化するループ、及び当該配
列を総和／累積以外のベクトル命令を用いてベクトル化
するループとに分割するループ分割部と、上記増分の値
を実行時に検査し、上記増分が０のときには総和／累積
型ベクトル命令を用いてベクトル化されたループが実行
され、上記増分が０でないときには上記通常のベクトル
命令を用いてベクトル化されたループが実行されるため
の条件分岐を生成する条件分岐生成部とを備えており、
ループ中に、増分がコンパイル時には不明である線形添
字をもつ配列参照があるときに当該ループをベクトル化
すことを特徴とする。
め、本発明におけるコンパイラのベクトル化処理方式
は、ベクトル演算機能を有する電子計算機のために、高
級言語で書かれた原始プログラムを入力とし、ベクトル
化された目的プログラムを出力するコンパイラにおい
て、原始プログラムの構文解析を行って中間テキストを
生成する構文解析部と、中間テキスト中にループを検出
してベクトル化するベクトル化部と、中間テキストから
目的プログラムを生成する目的プログラム生成部とを備
え、さらに上記ベクトル化部は、ループ中において、増
分がコンパイル時には不明である線形添字をもつ配列要
素参照を検出する増分値解析部と、上記配列参照の、ル
ープ中における出現状況を解析し、上記増分が０のとき
には、当該配列参照が総和／累積型演算となり、上記増
分が０でないときには要素ごとに計算を行う通常の演算
となることを検出する参照パターン解析部と、当該ルー
プを２種類のループ、即ち、当該配列を総和／累積型ベ
クトル命令を用いてベクトル化するループ、及び当該配
列を総和／累積以外のベクトル命令を用いてベクトル化
するループとに分割するループ分割部と、上記増分の値
を実行時に検査し、上記増分が０のときには総和／累積
型ベクトル命令を用いてベクトル化されたループが実行
され、上記増分が０でないときには上記通常のベクトル
命令を用いてベクトル化されたループが実行されるため
の条件分岐を生成する条件分岐生成部とを備えており、
ループ中に、増分がコンパイル時には不明である線形添
字をもつ配列参照があるときに当該ループをベクトル化
すことを特徴とする。
【０００７】
【作用】コンパイラ１のベクトル化部４は、増分値解析
部６及び参照パターン解析部７により、ループ中に存在
するある配列要素名の参照の増分値が不明であり、増分
値が０ならば総和／累積型の演算となり、０でなければ
通常の演算となることを検出する。次に、ループ分割部
８でループを二つに分け、それぞれのループをベクトル
総和（累積）命令やその他のベクトル命令で各々ベクト
ル化する。更に、条件分岐生成部９で実行時に、上記二
つのループのうち適するループが実行されるための条件
分岐を生成する。
部６及び参照パターン解析部７により、ループ中に存在
するある配列要素名の参照の増分値が不明であり、増分
値が０ならば総和／累積型の演算となり、０でなければ
通常の演算となることを検出する。次に、ループ分割部
８でループを二つに分け、それぞれのループをベクトル
総和（累積）命令やその他のベクトル命令で各々ベクト
ル化する。更に、条件分岐生成部９で実行時に、上記二
つのループのうち適するループが実行されるための条件
分岐を生成する。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。
明する。
【０００９】図１は、本発明のコンパイラのベクトル化
処理方式の構成を示すブロック図である。図中、１はコ
ンパイラ、２はコンパイラの制御部、３は構文解析部、
４はベクトル化部、５は目的プログラム生成部、６は増
分値解析部、７は参照パターン解析部、８はループ分割
部、９は条件分岐生成部、１０は原始プログラム、１１
は目的プログラムである。
処理方式の構成を示すブロック図である。図中、１はコ
ンパイラ、２はコンパイラの制御部、３は構文解析部、
４はベクトル化部、５は目的プログラム生成部、６は増
分値解析部、７は参照パターン解析部、８はループ分割
部、９は条件分岐生成部、１０は原始プログラム、１１
は目的プログラムである。
【００１０】このうち、構文解析部３は、原始プログラ
ム１０の構文解析を行って中間テキストを生成し、ベク
トル化部４は、中間テキスト中にループを検出してベク
トル化する。ただし、ベクトル化部４は、中間テキスト
をベクトル化する過程において増分値解析部６、参照パ
ターン解析部７、ループ分割部８、条件分岐生成部９を
用いる。
ム１０の構文解析を行って中間テキストを生成し、ベク
トル化部４は、中間テキスト中にループを検出してベク
トル化する。ただし、ベクトル化部４は、中間テキスト
をベクトル化する過程において増分値解析部６、参照パ
ターン解析部７、ループ分割部８、条件分岐生成部９を
用いる。
【００１１】増分値解析部６は、ループ中において、増
分がコンパイル時には、不明である線形添字をもつ配列
要素参照を検出する。参照パターン解析部７は、配列要
素参照のループ中における出現状況を解析し、増分が０
のときには当該配列要素参照が総和／累積型演算とな
り、増分が０でないときには要素ごとに計算を行う通常
の演算となることを検出する。ループ分割部８は、ルー
プを２種類のループ、即ち、配列を総和／累積型ベクト
ル命令を用いてベクトル化するループと配列を総和／累
積以外のベクトル命令を用いてベクトル化するループと
に分割する。条件分岐生成部９は、増分の値を実行時に
検査し、増分が０のときには、総和／累積型ベクトル命
令を用いてベクトル化されたループが実行され、増分が
０でないときには、通常のベクトル命令を用いてベクト
ル化されたループが実行されるための条件分岐を生成す
る。目的プログラム生成部５は、中間テキストから目的
プログラムを生成する。
分がコンパイル時には、不明である線形添字をもつ配列
要素参照を検出する。参照パターン解析部７は、配列要
素参照のループ中における出現状況を解析し、増分が０
のときには当該配列要素参照が総和／累積型演算とな
り、増分が０でないときには要素ごとに計算を行う通常
の演算となることを検出する。ループ分割部８は、ルー
プを２種類のループ、即ち、配列を総和／累積型ベクト
ル命令を用いてベクトル化するループと配列を総和／累
積以外のベクトル命令を用いてベクトル化するループと
に分割する。条件分岐生成部９は、増分の値を実行時に
検査し、増分が０のときには、総和／累積型ベクトル命
令を用いてベクトル化されたループが実行され、増分が
０でないときには、通常のベクトル命令を用いてベクト
ル化されたループが実行されるための条件分岐を生成す
る。目的プログラム生成部５は、中間テキストから目的
プログラムを生成する。
【００１２】一例として、ソースプログラム中に次のよ
うなループが存在していた場合を想定する。
うなループが存在していた場合を想定する。
【００１３】 構文解析部３は、次のような中間テキストを生成する。
【００１４】 ベクトル化部４は、上記の中間テキストの列をループと
して認識し、以下のようにベクトル化する。まず、増分
値解析部６で、配列Ａの添字Ｋの増分値ＫＤの値が不明
であることを検出する。
して認識し、以下のようにベクトル化する。まず、増分
値解析部６で、配列Ａの添字Ｋの増分値ＫＤの値が不明
であることを検出する。
【００１５】次に、参照パターン解析部７で、配列要素
参照の出現パターンに関して、次に述べる事実を検出す
る。この事実とは、ＫＤの値が０ならば、配列要素参照
は、 Ａ（１）＝Ａ（１）＋１→Ａ（１）＝Ａ（１）＋２→Ａ
（１）＝Ａ（１）＋３→・・・→Ａ（１）＝Ａ（１）＋
Ｎ のように、数列｛１，２，３，・・・Ｎ｝の和を求めて
配列要素Ａ（１）に代入する総和型の演算となり、一
方、ＫＤの値が０でなければ、配列要素参照は、 Ａ（１）＝Ａ（１）＋１→Ａ（１＋ＩＤ）＝Ａ（１＋Ｉ
Ｄ）＋２→Ａ（１＋２＊ＩＤ）＝Ａ（１＋２＊ＩＤ）＋
３→・・・→Ａ（１＋（Ｎ−１）＊ＩＤ）＝Ａ（１＋
（Ｎ−１）＊ＩＤ）＋Ｎ のように、Ａの各要素ごとに計算を行う通常の演算とな
るということである。
参照の出現パターンに関して、次に述べる事実を検出す
る。この事実とは、ＫＤの値が０ならば、配列要素参照
は、 Ａ（１）＝Ａ（１）＋１→Ａ（１）＝Ａ（１）＋２→Ａ
（１）＝Ａ（１）＋３→・・・→Ａ（１）＝Ａ（１）＋
Ｎ のように、数列｛１，２，３，・・・Ｎ｝の和を求めて
配列要素Ａ（１）に代入する総和型の演算となり、一
方、ＫＤの値が０でなければ、配列要素参照は、 Ａ（１）＝Ａ（１）＋１→Ａ（１＋ＩＤ）＝Ａ（１＋Ｉ
Ｄ）＋２→Ａ（１＋２＊ＩＤ）＝Ａ（１＋２＊ＩＤ）＋
３→・・・→Ａ（１＋（Ｎ−１）＊ＩＤ）＝Ａ（１＋
（Ｎ−１）＊ＩＤ）＋Ｎ のように、Ａの各要素ごとに計算を行う通常の演算とな
るということである。
【００１６】次に、ベクトル化部４は、ループ分割８で
ループを二つのループに分割し、それぞれベクトル総和
命令、ベクトル加算命令を用いてベクトル化する。
ループを二つのループに分割し、それぞれベクトル総和
命令、ベクトル加算命令を用いてベクトル化する。
【００１７】最期に、ベクトル化部４は、条件分岐生成
部９により、ＫＤの値が０であるときには、ベクトル総
和命令を用いてベクトル化されたループが実行され、Ｋ
Ｄの値が０でないときには、ベクトル加算命令を用いて
ベクトル化されたループが実行されるように条件分岐文
などを生成する。
部９により、ＫＤの値が０であるときには、ベクトル総
和命令を用いてベクトル化されたループが実行され、Ｋ
Ｄの値が０でないときには、ベクトル加算命令を用いて
ベクトル化されたループが実行されるように条件分岐文
などを生成する。
【００１８】上記一連の処理によりベクトル化部４が生
成する中間テキストは、次のようになる。
成する中間テキストは、次のようになる。
【００１９】
【数１】 Ｋ＝１ ｂｎｅｚ ＫＤ，１ ｛ｔｉ＝ｉ｝ ｉ＝１，Ｎ （Ｖ） N Ｓ＝ Σ ｔｉ （Ｖ） i=1 Ａ（Ｋ）＝Ｓ ｂｒ ２ １：｛ｔｉ＝ｉ｝i ＝１，Ｎ （Ｖ） ｛Ａ（（ｉ−１）＊ＩＤ＋１）＝ｔｉ｝ ｉ＝１，Ｎ （Ｖ） Ｋ＝Ｎ＋ＩＤ＋１ ２： 上記テキスト中、ベクトル命令に相当するテキストは、
（Ｖ）印で示してある。また、「ｂｎｅｚ ＫＤ，１」
は、（branch not equal zero KD, 1）の略で、「ＫＤ
がゼロでない場合は１：にブランチせよ」の意味であ
り、ＫＤ＝０の場合は、続く行の演算を行い、「Ａ
（Ｋ）＝Ｓ」の行まで演算する。ＫＤ＝０でない場合
は、１：に飛ぶ。また、次の「ｂｒ ２」は、（branch
2）の略で、「２：に飛べ」の意味である。従って、こ
の不明変数ＫＤ＝０の場合は、総和・累積型ベクトル命
令を実行する。また、目的プログラム生成部５は、上記
中間テキストからベクトル化された目的プログラムを生
成する。
（Ｖ）印で示してある。また、「ｂｎｅｚ ＫＤ，１」
は、（branch not equal zero KD, 1）の略で、「ＫＤ
がゼロでない場合は１：にブランチせよ」の意味であ
り、ＫＤ＝０の場合は、続く行の演算を行い、「Ａ
（Ｋ）＝Ｓ」の行まで演算する。ＫＤ＝０でない場合
は、１：に飛ぶ。また、次の「ｂｒ ２」は、（branch
2）の略で、「２：に飛べ」の意味である。従って、こ
の不明変数ＫＤ＝０の場合は、総和・累積型ベクトル命
令を実行する。また、目的プログラム生成部５は、上記
中間テキストからベクトル化された目的プログラムを生
成する。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のベクトル
化処理方式によれば、添字式の増分が不明なパターンの
配列参照に対して、総和／累積型等のベクトル命令を用
いたベクトルループと、総和／累積型以外のベクトル命
令を用いたベクトルループの両方を作成しておき、実行
時に、増分の値により実行可能なループを選択して実行
することで、従来のコンパイラではベクトル化されなか
ったベクトルループがベクトル化されるので、目的プロ
グラムの実行時間を短縮することのできるコンパイラの
ベクトル化処理方式を得ることができる。
化処理方式によれば、添字式の増分が不明なパターンの
配列参照に対して、総和／累積型等のベクトル命令を用
いたベクトルループと、総和／累積型以外のベクトル命
令を用いたベクトルループの両方を作成しておき、実行
時に、増分の値により実行可能なループを選択して実行
することで、従来のコンパイラではベクトル化されなか
ったベクトルループがベクトル化されるので、目的プロ
グラムの実行時間を短縮することのできるコンパイラの
ベクトル化処理方式を得ることができる。
【図１】本発明の一実施の概略構成を示すブロック図。
１…コンパイラ、２…コンパイラの制御部、３…構文解
析部、４…ベクトル化部、５…目的プログラム生成部、
６…増分値解析部、７…参照パターン解析部、８…ルー
プ分割部、９…条件分岐生成部、１０…原子プログラ
ム、１１…目的プログラム。
析部、４…ベクトル化部、５…目的プログラム生成部、
６…増分値解析部、７…参照パターン解析部、８…ルー
プ分割部、９…条件分岐生成部、１０…原子プログラ
ム、１１…目的プログラム。
Claims (1)
- 【請求項１】 ベクトル演算機能を有する電子計算機の
ために、高級言語で書かれた原始プログラムを入力と
し、ベクトル化された目的プログラムを出力するコンパ
イラのベクトル化処理方式において、 前記原始プログラムの構文解析を行って中間テキストを
生成する構文解析部と、前記中間テキスト中にループを
検出してベクトル化するベクトル化部と、前記中間テキ
ストから前記目的プログラムを生成する目的プログラム
生成部とを備え、前記ベクトル化部は、前記ループ中に
おいて、増分がコンパイル時には不明である線形添字を
もつ配列要素参照を検出する増分値解析部と、前記配列
要素参照の前記ループ中における出現状況を解析し、前
記増分が０の場合には、前記配列要素参照が総和／累積
型演算となり、前記増分が０でないときには要素ごとに
計算を行う通常の演算となることを検出する参照パター
ン解析部と、当該ループを、当該配列を総和／累積型ベ
クトル命令を用いてベクトル化する第１のループ、及び
当該配列を総和／累積以外のベクトル命令を用いてベク
トル化する第２のループとに分割するループ分割部と、
前記増分の値を実行時に検査し、前記増分が０の場合に
は総和／累積型ベクトル命令を用いてベクトル化された
前記第１のループが実行され、前記増分が０でない場合
には前記通常のベクトル命令を用いてベクトル化された
前記第２のループが実行されるための条件分岐を生成す
る条件分岐生成部とを備え、前記ループ中に、前記増分
が前記コンパイル時には不明である線形添字をもつ配列
参照がある場合に当該第１及び第２のループをベクトル
化することを特徴とするコンパイラのベクトル化処理方
式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3130320A JP2701246B2 (ja) | 1991-05-07 | 1991-05-07 | コンパイラのベクトル化処理方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3130320A JP2701246B2 (ja) | 1991-05-07 | 1991-05-07 | コンパイラのベクトル化処理方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04332044A JPH04332044A (ja) | 1992-11-19 |
| JP2701246B2 true JP2701246B2 (ja) | 1998-01-21 |
Family
ID=15031516
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3130320A Expired - Fee Related JP2701246B2 (ja) | 1991-05-07 | 1991-05-07 | コンパイラのベクトル化処理方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2701246B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5169322B2 (ja) * | 2008-03-05 | 2013-03-27 | 日本電気株式会社 | 変数最適化装置、変数最適化プログラム、コンパイラ、変数最適化方法、及びコンパイル方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6418876A (en) * | 1987-07-14 | 1989-01-23 | Nec Corp | Production system for vector instruction column |
-
1991
- 1991-05-07 JP JP3130320A patent/JP2701246B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04332044A (ja) | 1992-11-19 |
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Legal Events
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