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公開番号2024174762
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-17
出願番号2023092776
出願日2023-06-05
発明の名称コンパイラ、コンパイル方法、およびコンパイル装置
出願人富士通株式会社
代理人個人
主分類G06F 8/41 20180101AFI20241210BHJP(計算;計数)
要約【課題】ソフトウェアパイプライニングの最適化による性能向上を図ること。
【解決手段】コンパイル装置101は、プログラム110内のループ処理111について、レイテンシ情報120に基づきループ処理111内の命令を並び替えるソフトウェアパイプライニングを適用して実行された際のパフォーマンスカウンタ情報130を取得する。レイテンシ情報120は、コンパイル装置101のCPUに対応する命令のレイテンシであり、実行時に命令の実行に障害がない場合の理想的な値を示す。コンパイル装置101は、取得したパフォーマンスカウンタ情報130に基づいて、待ち時間が発生した命令の種類を特定する。コンパイル装置101は、ループ処理111内の命令のうち、特定した種類のいずれかの命令のレイテンシ情報120の値を増加させてソフトウェアパイプライニングを適用することにより実行可能プログラム150を作成する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
プログラム内のループ処理について、ＣＰＵに対応する命令のレイテンシ情報に基づき前記ループ処理内の命令を並び替えるソフトウェアパイプライニングを適用して実行された際の前記ＣＰＵのパフォーマンスカウンタの情報を取得し、
取得した前記パフォーマンスカウンタの情報に基づいて、待ち時間が発生した命令の種類を特定し、
前記ループ処理内の命令のうち、特定した前記種類のいずれかの命令のレイテンシ情報の値を増加させて前記ソフトウェアパイプライニングを適用することにより実行可能プログラムを作成する、
処理をコンピュータに実行させることを特徴とするコンパイラ。
続きを表示（約 1,900 文字）【請求項２】
前記ＣＰＵで実行される命令と対応付けて、当該命令のレイテンシを増加させてソフトウェアパイプライニングを適用することにより性能の改善を試行した場合の改善率を表す情報を記憶する記憶部を参照して、前記ループ処理内の命令のうち、特定した前記種類の命令であって、かつ、前記改善率が高い命令を選択する、
処理を前記コンピュータに実行させ、
前記作成する処理は、
選択した前記命令のレイテンシ情報の値を増加させて、前記ループ処理内の命令を並び替えるソフトウェアパイプライニングを適用することにより実行可能プログラムを作成する、ことを特徴とする請求項１に記載のコンパイラ。
【請求項３】
前記プログラムに基づいて、クリティカルパスとなる命令列を検出し、
検出した前記命令列のうち、特定した前記種類のいずれかの命令を選択する、
処理を前記コンピュータに実行させ、
前記作成する処理は、
選択した前記命令のレイテンシ情報の値を増加させて、前記ループ処理内の命令を並び替えるソフトウェアパイプライニングを適用することにより実行可能プログラムを作成する、ことを特徴とする請求項１に記載のコンパイラ。
【請求項４】
作成した前記実行可能プログラムを出力する、処理を前記コンピュータに実行させることを特徴とする請求項１に記載のコンパイラ。
【請求項５】
作成した前記実行可能プログラムを実行した結果、当該実行可能プログラムの実行時間に基づいて、前記プログラムの性能が改善したか否かを判定し、
判定した判定結果に基づいて、前記記憶部に記憶された前記いずれかの命令に対応する改善率を表す情報を更新する、
処理を前記コンピュータに実行させることを特徴とする請求項２に記載のコンパイラ。
【請求項６】
作成した前記実行可能プログラムを実行した結果、当該実行可能プログラムの実行時間に基づいて、前記プログラムの性能が改善したか否かを判定し、
前記性能が改善した場合、前記いずれかの命令のレイテンシ情報の値を増加させた状態を維持して、前記実行可能プログラムを実行した際の前記パフォーマンスカウンタの情報に基づいて、待ち時間が発生した命令の種類を特定し、前記ループ処理内の命令のうち、特定した前記種類のいずれかの命令のレイテンシ情報の値を増加させて前記ソフトウェアパイプライニングを適用することにより実行可能プログラムを作成する、
処理を前記コンピュータにさらに実行させることを特徴とする請求項１に記載のコンパイラ。
【請求項７】
前記性能が改善しなかった場合、前記いずれかの命令のレイテンシ情報の値を増加させない状態に戻して、前記実行可能プログラムを実行した際の前記パフォーマンスカウンタの情報に基づいて、待ち時間が発生した命令の種類を特定し、前記ループ処理内の命令のうち、特定した前記種類のいずれかの命令のレイテンシ情報の値を増加させて前記ソフトウェアパイプライニングを適用することにより実行可能プログラムを作成する、
処理を前記コンピュータにさらに実行させることを特徴とする請求項６に記載のコンパイラ。
【請求項８】
プログラム内のループ処理について、ＣＰＵに対応する命令のレイテンシ情報に基づき前記ループ処理内の命令を並び替えるソフトウェアパイプライニングを適用して実行された際の前記ＣＰＵのパフォーマンスカウンタの情報を取得し、
取得した前記パフォーマンスカウンタの情報に基づいて、待ち時間が発生した命令の種類を特定し、
前記ループ処理内の命令のうち、特定した前記種類のいずれかの命令のレイテンシ情報の値を増加させて前記ソフトウェアパイプライニングを適用することにより実行可能プログラムを作成する、
処理をコンピュータが実行することを特徴とするコンパイル方法。
【請求項９】
プログラム内のループ処理について、ＣＰＵに対応する命令のレイテンシ情報に基づき前記ループ処理内の命令を並び替えるソフトウェアパイプライニングを適用して実行された際の前記ＣＰＵのパフォーマンスカウンタの情報を取得し、
取得した前記パフォーマンスカウンタの情報に基づいて、待ち時間が発生した命令の種類を特定し、
前記ループ処理内の命令のうち、特定した前記種類のいずれかの命令のレイテンシ情報の値を増加させて前記ソフトウェアパイプライニングを適用することにより実行可能プログラムを作成する、
制御部を有することを特徴とするコンパイル装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンパイラ、コンパイル方法、およびコンパイル装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、ＨＰＣ（ＨｉｇｈＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＣｏｍｐｕｔｉｎｇ）アプリケーションでは、実行時間の大部分を単一の最内ループに消費する場合が多い。このようなアプリケーションでは、単一の最内ループにコンパイラによる最適化手法を適用することによって、実行時間の短縮が期待できる。最適化手法の一つとして、例えば、ソフトウェアパイプライニングが存在する。
【０００３】
先行技術としては、プログラムをコンピュータに実行させてプロファイル情報を収集し、プロファイル情報に基づいて演算待ち時間を算出し、演算待ち時間が第１の閾値より長い場合、プログラムのループ内のＳＩＭＤ命令率が第２の閾値より低い場合に、ループ内のＩＦ文の命令をＳＩＭＤ化するＳＩＭＤ化制御行をプログラムのループに挿入するものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１６－４０６９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来技術では、ソフトウェアパイプライニングによる最適化の効果が毀損する場合があるという問題がある。
【０００６】
一つの側面では、本発明は、ソフトウェアパイプライニングの最適化による性能向上を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
１つの実施態様では、プログラム内のループ処理について、ＣＰＵに対応する命令のレイテンシ情報に基づき前記ループ処理内の命令を並び替えるソフトウェアパイプライニングを適用して実行された際の前記ＣＰＵのパフォーマンスカウンタの情報を取得し、取得した前記パフォーマンスカウンタの情報に基づいて、待ち時間が発生した命令の種類を特定し、前記ループ処理内の命令のうち、特定した前記種類のいずれかの命令のレイテンシ情報の値を増加させて前記ソフトウェアパイプライニングを適用することにより実行可能プログラムを作成する、コンパイラが提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の一側面によれば、ソフトウェアパイプライニングの最適化による性能向上を図ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、実施の形態１にかかるコンパイル方法の一実施例を示す説明図である。
図２は、実施の形態２にかかる情報処理装置２００のハードウェア構成例を示すブロック図である。
図３は、入力プログラムの具体例を示す説明図である。
図４は、中間言語表現の具体例を示す説明図である。
図５は、データ依存グラフの具体例を示す説明図である。
図６は、チューニングデータベース情報の記憶内容の一例を示す説明図である。
図７は、実施の形態２にかかる情報処理装置２００の機能的構成例を示すブロック図である。
図８は、情報処理装置２００の動作例を示す説明図である。
図９は、パフォーマンスカウンタ情報の具体例を示す説明図（その１）である。
図１０は、チューニング作業情報の記憶内容の一例を示す説明図（その１）である。
図１１は、チューニング作業情報の記憶内容の一例を示す説明図（その２）である。
図１２は、パフォーマンスカウンタ情報の具体例を示す説明図（その２）である。
図１３は、チューニング作業情報の記憶内容の一例を示す説明図（その３）である。
図１４は、チューニング作業情報の記憶内容の一例を示す説明図（その４）である。
図１５は、チューニング作業情報の記憶内容の一例を示す説明図（その５）である。
図１６は、チューニングデータベース情報の更新例を示す説明図である。
図１７は、実施の形態２にかかる情報処理装置２００のコンパイル処理手順の一例を示すフローチャート（その１）である。
図１８は、実施の形態２にかかる情報処理装置２００のコンパイル処理手順の一例を示すフローチャート（その２）である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に図面を参照して、本発明にかかるコンパイラ、コンパイル方法、およびコンパイル装置の実施の形態を詳細に説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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