Generierung lokaler Optimierungen - IPD Snelting

4 Implementierung
Codesequenz, ebenso wie Bansal und Aiken [3]. Im Unterschied dazu, ist das hier vorgestellte
Verfahren auf eine maschinenunabhängige Zwischensprache ausgerichtet, weswegen
für eine Operation keine explizite Anzahl der notwendigen Taktzyklen angeben
werden kann. Einfach den Ansatz von Massalin zu übernehmen und die Anzahl der
Operationen als Kostenmaß zu verwenden erscheint allerdings auch etwas restriktiv, da
gewisse Beziehungen bezüglich der benötigten Taktzyklen eines Befehls eigentlich für
allen Architekturen bestehen (z. B. zwischen Addition und Multiplikation). Aus diesem
Grund wird, als Kompromiss zwischen beiden Kostenmodellen, jeder Operation ein fester
Kostenwert zugeordnet, so dass die Verhältnismäßigkeit im Sinne von teurer als oder
günstiger als, wie sie beispielsweise bei einer IA32-Architektur besteht, gewahrt bleibt.
Die Addition erhält deshalb einen niedrigeren Wert als die Multiplikation. Eine Aufstellung
der entsprechenden Kosten findet sich in Tabelle 4.1, die auch in Kapitel 5 als
Kostenmodell dient. Eine andere Kostenzuteilung ist allerdings genauso möglich.
Tabelle 4.1:
Knotentyp: neg add sub mul not or and xor
Kosten: 1 1 1 2 1 1 1 1
Übersicht über Operationen und deren Kosten. Bei den Operationen
not, or, and, xor handelt es sich nicht um logische Operationen, sondern um
Bit-Operationen.
Prinzipiell können Muster beliebig groß werden wodurch sich beliebig viele Kombinationsmöglichkeiten
ergeben. Daher ist eine Beschränkung der Mustergröße notwendig. Die
einfachste Möglichkeit wäre, die Anzahl der Operationen oder die Anzahl der Knoten als
Maß heranzuziehen. Allerdings wird dann die Menge der auffindbaren Optimierungsregeln
eingeschränkt, indem Muster nicht mehr berücksichtigt werden, die zwar mehr Operationen
oder Knoten, aber einen niedrigeren Kostenwert besitzen. Aus diesem Grund
wird die Mustergröße anhand des Kostenmaßes beschränkt. Dies stellt sicher, dass alle
Muster bis zu einer definierten Kostenobergrenze auch erzeugt werden.
4.2.2 Erzeugen neuer Muster
Der erste Schritt zur Generierung einer Regel besteht in der Erzeugung eines neuen
Musters. Hierzu wird eine Operation mit einem, bzw. zwei bereits bekannten Mustern
aus der Menge MErz zu einem neuen Muster kombiniert, das im Anschluss von der
Musteranalyse untersucht wird.
Da zu Beginn des Generierungsvorgang noch keine Muster bekannt sind, müssen zunächst
die Basismuster erzeugt werden. Ein Basismuster besteht aus einem einzelnen Knoten
und repräsentiert einen Operanden, genauer eine Variable oder eine Konstante. Da Variablen
und Konstanten einen Wert repräsentieren, aber keine Veränderung dieses Wertes
darstellen und somit auch keine Rechenzeit erfordern, werden ihnen die Kosten 0
zugeordnet. Auf Assembler-Ebene entspricht diese Annahme dem Fall, dass sich die er-
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