Generierung lokaler Optimierungen - IPD Snelting

4 Implementierung
Das Grundprinzip dieses Ansatzes orientiert sich, wie bei Bansal und Aiken [3], an der
Idee von Massalin [14]. Es besteht darin, durch Aufzählung aller Muster und dem Vergleich
ihrer Semantik, jeweils ein günstigstes und damit optimales Muster aus der Menge
der semantisch äquivalenten Muster zu ermitteln und aus den Äquivalenzbeziehungen
zwischen den Mustern einer solchen Menge, Ersetzungsregeln abzuleiten.
Die Idee ist nun, die einzelnen Muster nacheinander aufzuzählen und dabei deren Kosten,
stufenweise, bis zu einer definierten Kostenobergrenze zu steigern. Hierdurch ergibt sich
eine Sortierung der Muster nach ihrem Kostenwert costM und es wird gewährleistet,
dass immer das günstigste Muster zuerst behandelt wird. Nach der Erzeugung eines
neuen Musters wird dieses mit den bereits erzeugten, optimalen Mustern hinsichtlich
der Semantik verglichen. Besteht eine Äquivalenz, kann daraus eine Optimierungsregel
oder eine Transformationsregel abgeleitet werden.
Aus dieser Grundidee ergibt sich eine logische Strukturierung in die Hauptkomponenten:
Mustererzeugung Erzeugt schrittweise, aufbauend auf bereits vorhandenen Mustern
neue Muster. Die Kosten der erzeugten Muster nehmen dabei stufenweise, bis zu
einer definierten Kostenobergrenze zu. Jedes Muster wird zur Generierung neuer
Muster mit höheren Kosten der Menge der bereits erzeugten Muster hinzugefügt.
Musteranalyse Prüft jedes neu erzeugte Muster zunächst dahingehend, ob eine bereits
erzeugte Regel anwendbar ist. Ist dies der Fall, wird das Muster von der Musteranalyse
nicht weiter berücksichtigt. Andernfalls wird geprüft, ob bereits ein anderes,
semantisch äquivalentes, optimales Muster vorhanden ist. Dies ist Aufgabe des
Vorabtests und des Erfüllbarkeitstests. Existiert ein solches Muster, wird eine neue
Regel erzeugt. Wird kein semantisch äquivalentes, optimales Muster gefunden, so
wird das Muster zur Menge der optimalen Muster MOpt hinzugefügt 1 .
In Abbildung 4.1 ist der Ablauf in einem Übersichtsdiagramm dargestellt. Eine ausführliche
Beschreibung der einzelnen Komponenten, sowie diverser Erweiterungen und Einschränkungen
wird in den folgenden Abschnitten gegeben.
4.2 Mustererzeugung
4.2.1 Kostenmodell und Mustergröße
Ein Kostenmodell wird benötigt, um die einzelnen Muster untereinander vergleichen und
jeweils ein optimales Muster auswählen zu können. Massalin [14] verwendet hierzu die
Anzahl der Instruktionen, Denali [11] vergleicht die zu erwartenden Taktzyklen einer
1 Aufgrund der Aufzählungsreihenfolge ist sichergestellt, dass kein günstigeres Muster mit gleicher Se-
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mantik existiert