Оптимизация кода для процессоров, допускающих распараллеливание вычислений

Многие современные процессоры допускают возможность параллельного вы­полнения нескольких операций. Как правило, речь идет об арифметических опе­рациях.

Тогда компилятор может порождать объектный код таким образом, чтобы в нем содержалось максимально возможное количество соседних операций, все опе­ранды которых не зависят друг от друга. Решение такой задачи в глобальном объеме для всей программы в целом не представляется возможным, но для конкретного оператора оно, как правило, заключается в порядке выполнения опера­ций. В этом случае нахождение оптимального варианта сводится к выполнению перестановки операций (если она возможна, конечно). Причем оптимальный вариант зависит как от характера операции, так йот количества имеющихся в про­цессоре конвейеров для выполнения параллельных вычислений. Например, операцию A+B+C+D+E+F на процессоре с одним потоком обработки данных лучше выполнять в порядке ((((A+B)+C)+D)+Е)+F. Тогда потребуется меньше ячеек для храпения промежуточных результатов, а скорость выполнения от по­рядка операций в данном случае не зависит.

Та же операция на процессоре с двумя потоками обработки данных в целях уве­личения скорости выполнения может быть обработана в порядке ((А+В)+С)+ +((D+E)+F). Тогда по крайней мере операции А+В и D+E, а также сложение с их ре­зультатами могут быть обработаны, в параллельном режиме. Конкретный поря­док команд, а также распределение регистров для хранения промежуточных ре­зультатов будут зависеть от типа процессора.

На, процессоре с тремя потоками обработки данных ту же операцию можно уже разбить на части в виде (A+B)+(C+D)+(E+F). Теперь уже три операции А+В, C+D и E+F могут быть выполнены параллельно. Правда, их результаты уже должны быть обработаны последовательно, но тут уже следует принять во внимание соседние операции для нахождения наиболее оптимального варианта.

Формальные методы описания перевода

Синтаксически управляемый перевод