JPS6235944A - コンパイラ処理方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 中間コード最適化部を有するコンパイラにおけるコンパ
イラ処理に当って、兄弟ループ相互間で１つのループに
融合可能なループを判定する機能と、当該融合可能なル
ープを融合する機能とをもうけ、効率のよい目的プログ
ラムを生成するようにすることが開示されている。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、コンパイラ処理方式、特に中間コード最適化
部を有するコンパイラにおいて、兄弟ループ相互間で融
合可能なものを融合するようにしたコンパイラ処理方式
に関する。

〔従来の技術〕

従来から、第５図に示す如く、主記憶装置（ＭＳＵ）と
記憶制御装置（ＭＣＵ）とベクトル処理装置（ＶＰ）と
チャネル・プロセッサ（ＣＨＰ）と大記憶装置（ＤＡ）
とを有する如き、ベクトル処理用のデータ処理システム
が開発されている。

このようなシステムにおける処理を効率よく実行させる
ために、プログラムが作成したソース・プログラムを効
率のよい目的プログラムに変換することが行われ、第６
図図示の如き構成をもつコンパイラが用いられている。

第６図において、１はコンパイラ、２はソース・プログ
ラム（または当該プログラムが格納されている大記憶装
置）。

３は目的プログラム（または当該プログラムが格納され
ている大記憶装置）を表わしている。

更に、４はソース解釈部であって、ソース・プログラム
２が入力されたとき１文解釈を行って中間コード（中間
テキスト）に展開する。５は記憶域割付は部であって、
プログラム中に出現する各種データに対応して記１．ａ
域内番地を割り当てる。

６はベクトル化部であって、プログラム中のループ構造
を検出し、並列実行可能部分を認識する機能と、中間コ
ード変更機能とをもつ。７は中間コード最適化部であっ
て、中間コードのレベルで第５図図示のベクトル処理用
のデータ処理システムを有効に利用するための最適化を
施す。

８はレジスタ使用決定部であって、中間コードに現われ
たデータに実際の資源を割り当てる。９は目的プログラ
ム出力部であって１機械命令語のレベルでの最適化を行
いかつ得られた機械命令語を目的プログラム３として大
記憶装置に対して格納する。

上記の如くコンパイラ１において処理が行われるが、上
記与えられるソース・プログラムは例えば ｒ　　　Ｄｏ　　　　　　１０　　　１＝１．　１００
Ａ　　（Ｉ）　　−Ｂ　　（１）＋Ｃ（１）Ｄ　　（１
）　　−Ｅ　　（Ｔ）＋Ｆ　　（Ｉ）１０　　　Ｃ０Ｎ
ＴＩＮＵＥ’　　　　　　　　Ｊとして示す如き、いわ
ゆるＤＯループが存在する。

なお当該ＤＯループは、「ベクトルＢとベクトルＣとの
両者のエレメントについてエレメント・ナンバの同じも
の同士をナンバ１からナンバ１００まで加算して、ベク
トルＡを生成し、更にベクトルＥとベクトルＦとについ
ても同様にナンバ１からナンバ１００までを加算して、
ベクトルＤを生成する」ことを指示している。

そして、上記ソース・プログラムには、上述の如きＤ○
ループが複数個まとまって１本発明にいう兄弟ループ包
含ループを構成していることがある。なお当該兄弟ルー
プ包含ループを構成している各個のループを兄弟ループ
と呼んでいる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記の如きコンパイラにおける処理において。

個々の兄弟ループは夫々−回のヘクトル長の設定によっ
て動作可能なベクトル命令範囲に対応しており１個々の
兄弟ループ内での演算数（上記ＤＯループの例では演算
数が「２」）が少ないと、最適化対象となるテキスト数
が少ないために、最適化の効果が十分発揮できないこと
がある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、上記の点を解決するものであり、」ニ記兄弟
ループ相互間で、１つのループに融合可能なものを融合
し、ループ内での演算数を大にして上述の最適化をより
効果的に達成できるようにしている。

第１図は本発明の原理ブロック図を示す。図中の符号７
は第６図図示のものに対応し、１０は兄弟ループ包含ル
ープ抽出機能部であって、上述した如く、兄弟ループを
包含しているループを抽出する。１１は融合可否判定機
能部であって、兄弟ループ相互間で、少なくとも、ベク
トル長が同じであってかつデータの依存関係から許され
るか否かを判定する。なおベクトル長とは、ＤＯループ
の形で記述された初期値をＳとし、終値をＥとし。

増分値をΔＩとするとき。

ベクトル（ＶＬ）　　＝　　（（Ｅ−５）　／Δ■）＋
１で与えられる。

１２は兄弟ループ間入替え機能部であって１次のループ
融合処理を行うために、融合可能なループ相互間が隣接
する形に、兄弟ループ間で位置の入替えを行う。１３は
ループ融合処理機能部であって、融合可能なループ相互
を単一のループにまとめる処理を行う。更に制御部１４
は、全体の制御を行う。

〔作用〕

兄弟ループ包含ループ抽出機能部１０において該当する
ループが抽出されると、融合可否判定部１１は。

（１）ベクトル長が同じ。

（ｉｉ　）相互に隣接するように位置の入替えが行われ
てもその入替えが許される。

という条件で満足するループの存在を判定する。

そして兄弟ループ間人替え機能部１２は、融合可能なル
ープが隣接するように位置の入替えを行い。

ループ融合処理機能部１３がそれらのループを単一のル
ープに融合する。

〔実施例〕

第２図は融合可否判定機能部におけるベクトル長判定処
理の態様を説明する説明図である。図示の如く、兄弟ル
ープ１５−１．１５−２．１５−３・・・を包含する兄
弟ループ包含ループ１６が存在していて５図示ループ１
５−１はベクトル長が■ であり、ループ１５−２は同じくベクトル長がＮであり
、ループ１５−３は同じくベクトル長が９であるものと
する。これら各ループのベクトル長は、容易に判定する
ことができ、第２図図示の場合には、ループ１５−１と
ループ１５−３とのベクトル長が同じであることから、
これらは融合候補とされ、第３図を参照して説明するデ
ータ依存関係から、ループ１５−１をループ１５−２の
後段に入替え可であるか、ループ１５−３をループ１５
−２の前段に入替え可であれば、ループ１５−１とルー
プ１５−３とは融合対象となる。

第３図は融合可否判定機能部におけるデータ依存関係判
定処理を説明する説明図である。図示の兄弟ループの１
つのループ１５−１が内部に演算Ａ　（１−１）−・・
・・・・ をもち、ループ１５−（ｉ＋ｌ）が内部に演算・・・・
・・＝Ａ　（１） をもち、ループ１５−　（ｊ＋２）が内部に演算Ａ　（
Ｉ−１）−・・・・・・ をもっているとする。

この場合、ループ１５−１が配列Ａについて図示１７−
１の如く。

Ａ　（１−１）　−Ａ　（１−１＞＝Ａ　（１）である
ことから、　　Ａ　（１）、Ａ　（２）、Ａ　（３）・
・・と定義してゆき、ループ１５−（ｉ＋１）が配列Ａ
について図示１７−１の如く。

Ａ　（Ｉ）　＝Ａ　（２） であることから、　Ａ　（２）、Ａ　（３）・・・と利
用してゆくこととなる。したがって１図示の場合には。

ループ１５−（ｉ＋１）を実行してループ１５−ｉを実
行するようにすることはデータの依存関係から禁止され
る。

またループ１５−（ｉ＋１）とルー１１５−（ｉ＋２）
との関係について言えば、ループ１５−（ｉ　＋１）が
配列Ａについて図示１７−２の如く。

Ａ　　Ｎ）＝Ａ　　（２） であることから、　Ａ　（２）、Ａ　（３）・・・と利
用してゆき、ループ１５−（＋＋２）が配列へについて
図示１７−２の如く Ａ　（１−１）　−Ａ　（１−１）　−Ａ　（１）であ
ることから、　Ａ　（１）、Ａ　（２）、Ａ　（３）・
・・と定義してゆく形となっている。したがって３図示
の場合には、ループ１５−（＋＋１）を実行してループ
１５〜（＋＋２）を実行することは、許される。

したがって、第３図図示の場合には、ループ１５−（＋
＋１）とループ クトル長も等しいことから，融合対象となる。なお、ル
ープ１５−ｉとループ１５−（＋＋２）とは、ループ ＋２）の後段に入替えることが不可でありかつループ１
５−（＋＋１）をループ１５−ｉの前段に入替えること
が不可であることから，融合不可となっている。

兄弟ループ間入替え機能部１２は．例えば仮にＶＬＲＩ
　　（１０） ↓ ＶＬＲ２　　（２０） ↓ ＶＬＲ３　　（１０） ↓ ＶＬＲ４（２０） の順に兄弟ループが並んでおり，カッコ内に数値でもっ
てベクトル長を示すように，ループＶＬＲ１とＶ　Ｌ　
Ｒ　３とが同じヘクトル長「１０」であり。

ループＶＬＲ２とＶ　Ｌ　Ｒ　４とが同じへりＩ−ル長
［２０Ｊであり．かつデータ依存関係から位置入替えが
許される場合には。

の順に位置の入替えを行う処理を行う。そして。

ループ融合処理機能部１３は，ループＶＬＲ　１とＶ　
Ｌ　Ｒ　３とを１つに融合したループＶ　Ｌ　Ｒ　１’
をつくり．ループＶ　Ｌ　Ｒ　２とＶ　Ｉ−　Ｒ　４と
を１つに融合したループＶ　Ｌ　Ｒ　２’をつくる処理
を行う。

第４図は本発明に示す処理を行う一実施例フローチャー
トを示す。図中の処理１８は第１Ｍ図示の兄弟ループ包
含ループ抽出機能部１０に対応し。

処理１９は同しく融合可否判定機能部１１に対応し．処
理２０は同じく兄弟ループ間入替え機能部１２に対応し
，処理２１は同じくループ融合処理機能部１３に対応し
ている。

〔発明の効果〕

以上説明した如く，本発明によれば．兄弟ループ包含ル
ープ内で兄弟ループ相互間を融合し，１つのループ内で
の演算数を増加し，最適化対象となるテキスト数を増し
，最適化の効果を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理ブロック図，第２図はベクトル長
判定処理を説明する説明図．第３図はデータ依存関係判
定処理を説明する説明図，第４図は本発明の一実施例処
理フローチャート、第５図はベクトル処理用のデータ処
理システムの構成。 第６図はコンパイラの構成を示す。 図中，１はコンパイラ、４はソース解釈部，５は記憶域
割付げ部，６はヘクトル化部，７は中間コード最適化部
．８はレジスタ使用決定部，９は目的プログラム出力部
，１０は兄弟ループ包含ループ抽出機能部，１１は融合
可否判定機能部．１２は兄弟ループ間入替え機能部．１
３はループ融合処理機能部，１４は制御部，１５は兄弟
ループ。 １６は兄弟ループ包含ループを表わす。 特許出願人　　　富士通株式会社 代理人弁理士　　森　１）　寛（外１名）１、４ 図面の節部内容に変更なし） べ゛クトＩＶ長γ１ｊ片シ改ｙ［ 第　２目 テツタ禍匁存びｑ４歌Ｆ１１刃−旬しガＬ箒　３　聞 フＯ−すｆ−ト 菊　５Ｉ２１ 手続主甫正也：（方式） 昭和６０年１１月１８［１ 昭和６０年特許願第１７５２９４号 ２、発明の名称 コンパイラ処理方式 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住所　神奈川県用崎市中原区上小田中１０１５番地名称
　（５２２）冨士通株式会社 代表者　山　本　車　眞 ４、代理人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 与えられたソース・プログラム（２）を解釈するソース
   解釈部（４）と、 プログラム中に出現する各種データに対応して記憶域内
   番地を割り当てる記憶域割付け部（５）と、 プログラム中のループ構造を検出して並列実行可能部分
   を認識する機能および中間コード変更機能をもつベクト
   ル化部（６）と、 中間コードのレベルでベクトル・プロセッサ・ハードウ
   ェアを有効に利用するための最適化を施す中間コード最
   適化部（７）と、 中間コードに現われたデータに実際の資源を割り当てる
   レジスタ使用決定部（８）と、 命令語を格納するデータ・ファイルへ出力すると共に当
   該命令語レベルで最適化を行う目的プログラム出力部（
   ９）とを有し、 上記与えられたソース・プログラム（２）から、上記ベ
   クトル・プロセッサ・ハードウェアが処理を実行する目
   的プログラム（３）を得るコンパイラ（１）において、 上記中間コード最適化部（７）が、少なくとも、兄弟ル
   ープ包含ループ抽出処理機能部（１０）と、当該兄弟ル
   ープ相互間で、少なくとも、ベクトル長が同じでかつデ
   ータの依存関係からみて許されるか否かを判定する融合
   可否判定機能部（１１）と、融合可能な兄弟ループを融
   合するためにループ間の位置の入替えを行う兄弟ループ
   間入替え機能部（１２）と、 当該入替えられた結果を利用しかつ上記融合可能な兄弟
   ループを単一のループに融合するループ融合処理機能部
   （１３）とをそなえ、 融合可能なループを融合した形の目的プログラム（３）
   を生成するようにした ことを特徴とするコンパイラ処理方式。