Il Linguaggio Fortran 90/95

144 Array
! ciclo ottimizzato con loop skewing
DO i=2,n-1
DO j=i+2,i+m-1
a(i,j-i) = (a(i-1,j-i)+(a(i,j-i-1)+a(i+1,j-i)+a(i,j-i+1))/4.
END DO
END DO
Naturalmente il codice trasformato è del tutto equivalente a quello originale ma con l’unica
sostanziale differenza che per ogni valore di j tutte le operazioni in i possono essere eseguite
in parallelo. Si noti, infine, che il ciclo originale può certamente essere sottoposto a loop
interchange ove mai se ne realizzasse la necessità, ma di certo non potrebbe essere parallelizzato.
Viceversa, al ciclo sottoposto a skewing può essere facilmente applicato l’interchange loop e
parallelizzato:
! ciclo sottoposto a skewing e interchange
DO j=4,m+n-2
DO i=MAX(2,j-m+1),MIN(n-1,j-2)
a(i,j-i) = (a(i-1,j-i)+(a(i,j-i-1)+a(i+1,j-i)+a(i,j-i+1))/4.
END DO
END DO
3.8.3 Loop unswitching
La presenza di istruzioni o costrutti condizionali all’interno di un ciclo può pregiudicare notevolmente
l’utilizzo della cache memory e spesso impedisce la parallelizzazione del codice. In questi
casi può essere opportuno applicare una semplice trasformazione, detta loop unswitching, che
consiste nel decomporre le istruzioni IF e di ”clonare” il ciclo di conseguenza al fine di pervenire
a due o più cicli privi di condizioni logiche da analizzare ad ogni passaggio. Ciò, naturalmente
può aver luogo solo quando la condizione logica del costrutto IF è loop invariant in quanto è
soltanto in questo caso che essa potrà essere estratta dal ciclo.
A titolo di esempio, nel ciclo che segue la variabile x non dipende dal ciclo per cui la
condizione logica sul suo valore può essere senz’altro portata fuori dal loop così che il ciclo
stesso potrà essere duplicato in modo tale che le istruzioni del ramo .TRUE. del costrutto IF
potranno essere eseguite in parallelo.
! ciclo originale
DO i=2,n
a(i) = a(i)+c
IF(x