Межпроцедурный анализ

Межпроцедурный анализ (Interprocedural Analysis, IPA) представляет собой более "агрессивную" методику оптимизации кода, обрамляющего вызов подпрограммы. При этом используется технология, похожая на анализ алиасов и позволяющая компилятору максимально "быть в курсе" того, какие переменные и регистры модифицируется в конкретном участке кода. Если анализ алиасов предоставляет сведения, касающиеся возможной адресации указателем на ту или иную области памяти, IPA анализирует возможность модификации регистра или переменной в результате вызова функции.

int a[10], b[10], c;

void bar()

{

c++;

}

void foo()

{

int i;

for (i=1; i<10; i++)

{

b[0] =b[0] + a[i];

bar();

}

}

Результат компиляции цикла без IPA-оптимизации (на промежуточном языке):

…

r5 = 1

loop_start:

r6 = r5 * 2

load r1, b

load r2, a[r6]

r1 = r1 + r2

save b, r1

call bar

r5 = r5 + 1

cmp r5, 10

if less jump loop_start

…

Результат компиляции цикла с IPA-оптимизацией (на промежуточном языке):

…

load r1, b

r5 = 1

loop_start:

r6 = r5 * 2

load r2, a[r6]

r1 = r1 + r2

call bar

r5 = r5 + 1

cmp r5, 10

if less jump loop_start

save b, r1

…

Использование IPA-анализа позволило отказаться от постоянного сохранения значения b[0] в память, поскольку компилятор имеет информацию о том, что функция bar() использует только глобальную переменную c и не работает с b[0]. Это привело к повышению производительности программы и сокращению программного кода.

Залогом эффективности IPA является способность просматривать содержимое всех файлов проекта и библиотек, поскольку зачастую вызов функции и ее описание может находиться в различных файлах.

В компиляторах различных разработчиков "акценты" IPA-оптимизации могут различаться. Например, для рассматриваемого ниже компилятора cc21k одними из основных задач IPA-оптимизации являются исключение из программы операций работы с неиспользуемыми переменными, а также анализ возможностей генерации кода с аппаратной поддержкой циклов.