Generierung lokaler Optimierungen - IPD Snelting

4 Implementierung
forderlichen Werte bereits in den dafür vorgesehenen Registern befinden und somit kein
separater Ladebefehl oder ähnliches erforderlich ist. Alternativ wäre es auch denkbar,
den Ladebefehl mit dem der Wert einer Konstanten in ein Register geladen werden
muss zu berücksichtigen. In diesem Fall ist auch für eine Konstante Rechenzeit erforderlich,
weswegen ihr auch ein höherer Kostenwert als 0 zugeordnet werden könnte. Da ein
solcher Ladebefehl allerdings nicht bei jeder Operation, die eine Konstante verwendet
erforderlich ist, sondern das Laden einer Konstante auch implizit bei der Ausführung
einer Operation erfolgen kann, wird diese Möglichkeit nicht weiter berücksichtigt. Einige
Beispiele solcher Basismuster zeigt Abbildung 4.2. Entsprechend der Definition der
Kostenfunktion costM für Muster ergibt sich für die Basismuster ein Kostenwert von 0.
var0
Kosten 0
0
Kosten 0
1
Kosten 0
−1
Kosten 0
Abbildung 4.2: Muster ohne Operationen mit Kosten 0 (Basismuster).
Im nächsten Iterationsschritt werden Muster m mit einem Kostenwert costM(m) = 1 erzeugt.
Hierzu wird eine Operation mit einem oder zwei Basismustern 1 , je nachdem ob es
sich um eine unäre oder binäre Operation handelt, kombiniert und so ein neues Muster
erzeugt. Die Kosten des neuen Musters ergeben sich aus den Kosten der verwendeten
Operation und den Kosten der involvierten Basismuster. In diesem Iterationsschritt
können daher nur Operationen mit einem Kostenwert von 1 verwendet werden. Der beschriebene
Vorgang wird fortgeführt, bis jede mögliche Kombination aus Operationen
und Basismustern behandelt wurde, die für die aktuelle Kostenstufe zulässig ist. Der
Fall, dass dasselbe Basismuster beide Operanden einer binären Operation bildet wird
ebenfalls erlaubt. Dies ist für Ausdrücke wie beispielsweise x + x, also eine Addition
einer Variablen x mit sich selbst nötig. Entsprechende Beispiele zu Mustern mit Kosten
1 werden in Abbildung 4.3 gezeigt.
var0
neg
Kosten 1
var0
add
Kosten 1
var0
add
Kosten 1
var1
var0 0
sub
Kosten 1
Abbildung 4.3: Abbildung einiger Muster der Kostenstufe 1.
Analog wird dieser Vorgang wiederholt und die Kostenstufe bei jeder Iteration um eins
erhöht. So werden sukzessive alle möglichen Muster bis zu einer definierten Kostenobergrenze
2 gebildet. Zur Veranschaulichung zeigt Abbildung 4.4 zwei Beispiele komplexerer
Muster mit höherem Kostenwert.
1 sofern diese von der Musteranalyse als optimal erkannt wurden
2 die Kostenobergrenze ist als Parameter aufzufassen und kann für jeden Generierungsvorgang variieren
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