Generierung lokaler Optimierungen - IPD Snelting

5 Evaluation
Nr. Regel CINT2000 CINT2006 GCC Clang
1 (x + x) + (y + y) → (x + y) + (x + y) 55 286 � �
2 (x + x) − (y + y) → (x − y) + (x − y) 89 26 � ×
3 (sc0 − x) + sc1 → (sc0 + sc1) − x 11 11 � �
4 −(x + sc0) → −sc0 − x 89 36 � �
5 −((x − y) + z) → y − (x + z) 4 2 � ×
6 ∼ ((∼ y) | x) → (∼ x) & y 2 2 × �
7 (x | y) | (x ˆ z) → (x | y) | z 2 0 × ×
8 (x − z) + (z − y) → x − y 1 1 � �
9 (x & y) | y → y 1 0 � �
10 (x + sc0[and set : sc1]) & sc1 → x & sc1 1 14 � �
11 (x + z) + (y − z) → x + y 0 6 � �
12 x − ((x − y) + z) → y − z 0 1 � �
13 ∼ (sc0 + x) → (∼ sc0) − x 0 177 × �
14 ∼ (sc0 − x) → x + (∼ sc0) 0 13 × �
Summe 255 575
Tabelle 5.4: Übersicht über angewandte, von Optgen erzeugte, Optimierungsregeln
in der SPEC CINT2000 und CINT2006 während der Übersetzung durch
libFirm + Optgen, sowie die Unterstützung (�) der jeweiligen Regel durch
GCC 4.6.3 und Clang 3.0.6.
Auffällig ist vor allem das Testprogramm 429.mcf aus der SPEC CINT2006. Obwohl nur
zwei Optgen-Regeln zusätzlich angewandt wurde, erhöht sich die Anzahl der ausgeführten
Instruktionen mit +7% deutlich. Bei den beiden angewendeten Optimierungsregeln
handelt es sich um die Regel Nr. 5 (siehe Tabelle 5.4). Bei der Untersuchung des erzeugten
Assembler-Codes konnte festgestellt werden, dass aufgrund von Mehrfachverwendern
zwar die Negation, wie sie im linken Teil der Regel angegeben ist, eingespart werden
konnte, dafür allerdings zusätzlich eine Addition (x + z) und Subtraktion (y − (x + z))
eingefügt wurde. Die zuvor bestehende Subtraktion (x − y) und Addition (x − y) + z
wurden aufgrund weiterer Verwender nicht, wie von der Regel vorgesehen, entfernt. Dies
hat zur Folge, dass zwar eine Instruktion eingespart werden konnte, aber zwei weitere
hinzugefügt wurden. In Summe wurde also eine Instruktion ergänzt. Die Vermutung
besteht, dass sich solche Probleme mit Mehrfachverwendern durch eine entsprechende
Überprüfung bei der Anwendung der Optimierungsregel umgehen lassen. Allerdings muss
die Anwendung einer Regel trotz Mehrfachverwendern nicht zwangsläufig zum Nachteil
sein. Es besteht ebenso die Möglichkeit, dass sich eben durch die Anwendung weitere
Optimierungsmöglichkeiten ergeben, mit denen sich ein noch besseres Endergebnis
erreichen lässt (vgl. auch Abschnitt 4.3.1).
Entgegen diesem negativen Fall, zeigt die Tabelle auch Testprogramme, in denen durch
zusätzliche Optgen-Regeln eine Verringerung der ausgeführten Instruktionen erreicht
werden konnte. Das deutlichste Beispiel hierfür ist das Testprogramm 197.parser aus der
SPEC CINT2000 mit einer Reduktion der Instruktionsanzahl um 1,69%.
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