特許ウォッチ

公開番号2025169113
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-12
出願番号2024074146
出願日2024-04-30
発明の名称コンパイルプログラムおよびコンパイル方法
出願人富士通株式会社
代理人個人
主分類G06F 8/41 20180101AFI20251105BHJP(計算;計数)
要約【課題】SFIによる性能低下を低減すること。
【解決手段】情報処理装置101は、最適化対象となるプログラム110から、対象ループ処理111を検出する。情報処理装置101は、対象ループ処理111を、第1ループ処理111aと第2ループ処理111bと第3ループ処理111cとに変更する。第1ループ処理111aは、ストア命令とロード命令とのアクセスアドレスが、プロセッサからメモリへの同じアクセス単位とならないように、対象ループ処理111の繰り返し回数のうちの第1回数分、ストア命令を先行して実行するループ処理である。第2ループ処理111bは、第1ループ処理111aの後に、対象ループ処理111の繰り返し回数から第1回数を減算した第2回数分、ストア命令とロード命令とを実行するループ処理である。第3ループ処理111cは、第2ループ処理111bの後に、第1回数分、ロード命令を実行するループ処理である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
最適化対象となるプログラムから、ストア命令と当該ストア命令に後続するロード命令とを含む対象ループ処理を検出し、
検出した前記対象ループ処理を、前記ストア命令のアクセスアドレスと前記ロード命令のアクセスアドレスとが、プロセッサからメモリへの同じアクセス単位とならないように、前記対象ループ処理の繰り返し回数のうちの第１回数分、前記ストア命令を先行して実行する第１ループ処理と、前記第１ループ処理の後に、前記繰り返し回数から前記第１回数を減算した第２回数分、前記ストア命令と前記ロード命令とを実行する第２ループ処理と、前記第２ループ処理の後に、前記第１回数分、前記ロード命令を実行する第３ループ処理とに変更する、
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ルプログラム。
続きを表示（約 900 文字）【請求項２】
前記ストア命令と前記ロード命令とのアクセスアドレス差と、前記ストア命令および前記ロード命令の処理単位のデータサイズと、前記アクセス単位のデータサイズとに基づいて、前記第１回数を算出する、
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に記載のコンパイルプログラム。
【請求項３】
前記検出する処理は、
同一の変数に対するストア命令と当該ストア命令に後続するロード命令とを含み、前記ストア命令と前記ロード命令とのアクセスアドレス差に前記ストア命令および前記ロード命令の処理単位のデータサイズを乗算した値が、前記アクセス単位のデータサイズ未満となるループ処理を、前記対象ループ処理として検出する、
ことを特徴とする請求項１に記載のコンパイルプログラム。
【請求項４】
前記検出する処理は、
前記プログラム内の指示文により指定されたループ処理を、前記対象ループ処理として検出する、ことを特徴とする請求項１に記載のコンパイルプログラム。
【請求項５】
前記アクセス単位は、キャッシュラインである、ことを特徴とする請求項１～４のいずれか一つに記載のコンパイルプログラム。
【請求項６】
最適化対象となるプログラムから、ストア命令と当該ストア命令に後続するロード命令とを含む対象ループ処理を検出し、
検出した前記対象ループ処理を、前記ストア命令のアクセスアドレスと前記ロード命令のアクセスアドレスとが、プロセッサからメモリへの同じアクセス単位とならないように、前記対象ループ処理の繰り返し回数のうちの第１回数分、前記ストア命令を先行して実行する第１ループ処理と、前記第１ループ処理の後に、前記繰り返し回数から前記第１回数を減算した第２回数分、前記ストア命令と前記ロード命令とを実行する第２ループ処理と、前記第２ループ処理の後に、前記第１回数分、前記ロード命令を実行する第３ループ処理とに変更する、
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。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンパイルプログラムおよびコンパイル方法に関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、コンピュータにおいてプログラムを実行するにあたり、配列やループに関するコンパイラの最適化手法が考案されている。例えば、ループ処理を高速化するためのループアンロール、ソフトウェアパイプライン、ループマージ、ループ結合や、配列高速化のための配列マージ、配列次元の削減などの手法がある。
【０００３】
先行技術としては、例えば、配列変数のベクトルストア命令とベクトルロード命令を有するループを有する最適化対象プログラムについて、最適化処理を実行するものがある。最適化処理は、ループ内のベクトルストア命令とベクトルロード命令を、第１アンロール数または第１アンロール数より１つ少ない第２アンロール数だけアンローリングを行い、アンローリングした複数のベクトルロード命令のうち先頭のベクトルストア命令より後ろのベクトルロード命令を、先頭のベクトルストア命令より前に移動させるスケジューリングを行う。第１アンロール数は、ベクトル長を配列変数の配列サイズで除算して余りを切り上げた数である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２１－１９６６３７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、先行するストア命令と後続するロード命令との間に発生するＳＦＩ（ＳｔｏｒｅＦｅｔｃｈＩｎｔｅｒｌｏｃｋ）により、プログラムの性能が低下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、ＳＦＩによる性能低下を低減す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、最適化対象となるプログラムから、ストア命令と当該ストア命令に後続するロード命令とを含む対象ループ処理を検出し、検出した前記対象ループ処理を、前記ストア命令のアクセスアドレスと前記ロード命令のアクセスアドレスとが、プロセッサからメモリへの同じアクセス単位とならないように、前記対象ループ処理の繰り返し回数のうちの第１回数分、前記ストア命令を先行して実行する第１ループ処理と、前記第１ループ処理の後に、前記繰り返し回数から前記第１回数を減算した第２回数分、前記ストア命令と前記ロード命令とを実行する第２ループ処理と、前記第２ループ処理の後に、前記第１回数分、前記ロード命令を実行する第３ループ処理とに変更する、コンパイルプログラムが提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の一側面によれば、ＳＦＩによる性能低下を低減す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、第１のプログラム例を示す説明図である。
図３は、第２のプログラム例を示す説明図である。
図４は、情報処理装置１０１のハードウェア構成例を示すブロック図である。
図５は、情報処理装置１０１の機能的構成例を示すブロック図である。
図６は、ｓｔｏｒｅとｌｏａｄとの関係を示す説明図である。
図７は、ループ再構成後のプログラム例を示す説明図である。
図８は、初期ループにおける命令の関係を示す説明図である。
図９Ａは、カーネルループにおける命令の関係を示す説明図（その１）である。
図９Ｂは、カーネルループにおける命令の関係を示す説明図（その２）である。
図１０は、終了ループにおける命令の関係を示す説明図である。
図１１は、情報処理装置１０１のコンパイル処理手順の一例を示すフローチャートである。
図１２は、対象プログラムの一例を示す説明図である。
図１３は、ＤＯループ管理テーブルの記憶内容の一例を示す説明図である。
図１４Ａは、配列定義情報の記憶内容の一例を示す説明図（その１）である。
図１４Ｂは、配列定義情報の記憶内容の一例を示す説明図（その２）である。
図１４Ｃは、配列定義情報の記憶内容の一例を示す説明図（その３）である。
図１５は、ループ分割例を示す説明図である。
図１６は、ソースコードの分割例を示す説明図である。
図１７は、初期ループの一例を示す説明図である。
図１８は、カーネルループの一例を示す説明図である。
図１９は、配列の添字の変更例を示す説明図である。
図２０は、終了ループの一例を示す説明図である。
図２１は、ループ構成変更後のカーネルループのアセンブラ展開を示す説明図である。
図２２は、ｏｃｌ文を含むプログラム例を示す説明図である。
図２３は、プロファイル情報等を用いた動作例を示す説明図である。
図２４は、情報処理装置１０１のプロファイル情報取得処理手順の一例を示すフローチャートである。
図２５は、プロファイル情報の具体例を示す説明図である。
図２６は、情報処理装置１０１のイベント情報取得処理手順の一例を示すフローチャートである。
図２７は、コンパイラの構成例を示す説明図である。
図２８は、情報処理装置１０１のコンパイル処理の具体的処理手順の一例を示すフローチャートである。
図２９は、第１の対象ループ検出処理の具体的処理手順の一例を示すフローチャートである。
図３０は、第２の対象ループ検出処理の具体的処理手順の一例を示すフローチャートである。
図３１は、ループ構成変更処理の具体的処理手順の一例を示すフローチャートである。
【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ルプログラムおよびコンパイル方法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）

関連特許