JPH0367363A - ベクトル演算列アンローリング処理方式 - Google Patents
ベクトル演算列アンローリング処理方式Info
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- JPH0367363A JPH0367363A JP20302189A JP20302189A JPH0367363A JP H0367363 A JPH0367363 A JP H0367363A JP 20302189 A JP20302189 A JP 20302189A JP 20302189 A JP20302189 A JP 20302189A JP H0367363 A JPH0367363 A JP H0367363A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔概 要〕
計算機において、ベクトル化目的プログラムを生成する
コンパイラのアンローリング処理に関し、ベクトル演算
のアンローリングの可能性を拡げて、目的プログラムの
実行効率を改善するベクトル演算列アンローリング処理
方式を目的とし、分割条件判定処理部と、演算列分割処
理部とを有し、該分割条件判定処理部は、ベクトル演算
を含むアンローリング処理対象のループについて、所要
のベクトル演算列を２組のベクトル演算列に展開した場
合に、該ベクトル演算列の一方で参照された後、他方で
定義されるベクトルであって、該参照側の先頭及び該定
義側の末尾の１以上の指定個数の要素を除いて、同一要
素が該参照及び定義されるベクトルを検出し、該演算列
分割処理部は、該ベクトル演算列の該指定個数の要素に
関わる演算部分を、該ベクトル演算列から除いて、スカ
ラ演算列に置き換えるようにアンローリングするように
構成する。
コンパイラのアンローリング処理に関し、ベクトル演算
のアンローリングの可能性を拡げて、目的プログラムの
実行効率を改善するベクトル演算列アンローリング処理
方式を目的とし、分割条件判定処理部と、演算列分割処
理部とを有し、該分割条件判定処理部は、ベクトル演算
を含むアンローリング処理対象のループについて、所要
のベクトル演算列を２組のベクトル演算列に展開した場
合に、該ベクトル演算列の一方で参照された後、他方で
定義されるベクトルであって、該参照側の先頭及び該定
義側の末尾の１以上の指定個数の要素を除いて、同一要
素が該参照及び定義されるベクトルを検出し、該演算列
分割処理部は、該ベクトル演算列の該指定個数の要素に
関わる演算部分を、該ベクトル演算列から除いて、スカ
ラ演算列に置き換えるようにアンローリングするように
構成する。
本発明は、計算機において、原始プログラムからベクト
ル化した目的プログラムを生成するコンパイラの、ベク
トル演算列アンローリング処理方式に関する。
ル化した目的プログラムを生成するコンパイラの、ベク
トル演算列アンローリング処理方式に関する。
〔従来の技術と発明が解決しようとする課題〕計算機で
実行するいわゆるベクトル化コンパイラは、例えばＦＯ
ＲＴＲＡＮプログラミング言語で記述された計算機の原
始プログラムを解析して、目的プログラムを生成する場
合に、目的プログラムの所要部分をベクトル演算列とし
て生成する、いわゆるベクトル化を行って、ベクトルプ
ロセッサによって実行できる目的プログラムにする。
実行するいわゆるベクトル化コンパイラは、例えばＦＯ
ＲＴＲＡＮプログラミング言語で記述された計算機の原
始プログラムを解析して、目的プログラムを生成する場
合に、目的プログラムの所要部分をベクトル演算列とし
て生成する、いわゆるベクトル化を行って、ベクトルプ
ロセッサによって実行できる目的プログラムにする。
このような、ベクトル化する部分について、ベクトル演
算列を含むループについて、ループの繰り返し回数を減
少するように演算を展開する、公知のいわゆるアンロー
リングを行って実行効率を改善する最適化が行われる。
算列を含むループについて、ループの繰り返し回数を減
少するように演算を展開する、公知のいわゆるアンロー
リングを行って実行効率を改善する最適化が行われる。
第３図は計算機の構成例を示すブロック図であり、コン
パイラ１のプログラム解析部３は原始プログラム２を入
力して解析し、その結果に基づいてベクトル化処理部４
が所定のベクトル化すべき部分をベクトル化し、例えば
所定の中間言語で表されたベクトル化中間テキスト８を
生威する。
パイラ１のプログラム解析部３は原始プログラム２を入
力して解析し、その結果に基づいてベクトル化処理部４
が所定のベクトル化すべき部分をベクトル化し、例えば
所定の中間言語で表されたベクトル化中間テキスト８を
生威する。
アンローリング処理部５は、このベクトル化中間テキス
ト８を処理してベクトル化したプログラムのアンローリ
ングを行って、最適化中間テキスト９を生威し、オブジ
ェクト生成部６がその結果を変換して、目的プログラム
７を出力する。
ト８を処理してベクトル化したプログラムのアンローリ
ングを行って、最適化中間テキスト９を生威し、オブジ
ェクト生成部６がその結果を変換して、目的プログラム
７を出力する。
第４図はベクトル化とアンローリングをプログラム例で
説明する図であり、第４図（ａ）はＦＯＲＴＲＡＮ言語
で記述された原始プログラムの例であり、二重のＤＯル
ープの内側ループをベクトル化することにより、（ｂ）
のテキストになる。（ｂ）において、Ｊを制御変数とす
るＤＯループの本体部がベクトル演算を示し、Ａ（本、
Ｊ）等によって別に指定される＊のとる範囲の要素から
なるベクトルを示す。
説明する図であり、第４図（ａ）はＦＯＲＴＲＡＮ言語
で記述された原始プログラムの例であり、二重のＤＯル
ープの内側ループをベクトル化することにより、（ｂ）
のテキストになる。（ｂ）において、Ｊを制御変数とす
るＤＯループの本体部がベクトル演算を示し、Ａ（本、
Ｊ）等によって別に指定される＊のとる範囲の要素から
なるベクトルを示す。
このテキストについて展開数を２とするアンローリング
、即ち制御変数Ｊによる繰り返しを２分の１にする展開
を行った結果が（Ｃ）である。
、即ち制御変数Ｊによる繰り返しを２分の１にする展開
を行った結果が（Ｃ）である。
しかし、本例を（Ｃ）のように直接展開した場合には、
以下に述べるような問題が生じるので、一般にこのよう
なアンローリングはできない。即ち、第５図（ａ）は例
えばＪ＝１の行でＡ（本、１）で表されるベクトルを表
し、横方向は＊で指定されている要素の範囲（原始プロ
グラムのループの■の範囲）に対応する。このように表
すものとすると、第１行と第２行はＪ＝１における第１
のベクトル演算命令文の演算における、左辺のベクトル
Ａ （＊、 Ｊ）と右辺のベクトル八（傘−１，Ｊ＋１
）を示し、図のＪ＝２の行の要素に８（＊、Ｊ）の要素
を加えた結果が、Ｊ＝１の行の１つ右の要素を定義する
ことになる。
以下に述べるような問題が生じるので、一般にこのよう
なアンローリングはできない。即ち、第５図（ａ）は例
えばＪ＝１の行でＡ（本、１）で表されるベクトルを表
し、横方向は＊で指定されている要素の範囲（原始プロ
グラムのループの■の範囲）に対応する。このように表
すものとすると、第１行と第２行はＪ＝１における第１
のベクトル演算命令文の演算における、左辺のベクトル
Ａ （＊、 Ｊ）と右辺のベクトル八（傘−１，Ｊ＋１
）を示し、図のＪ＝２の行の要素に８（＊、Ｊ）の要素
を加えた結果が、Ｊ＝１の行の１つ右の要素を定義する
ことになる。
同様に図の第３行と第４行はＪ＝１における第２のベク
トル演算命令文（以下に文という）の演算における、左
辺と右辺のＡベクトルを示し、Ｊ＝３の行の要素に演算
した結果がその上のＪ＝２の行の１つ右の要素を定義す
る関係になる。
トル演算命令文（以下に文という）の演算における、左
辺と右辺のＡベクトルを示し、Ｊ＝３の行の要素に演算
した結果がその上のＪ＝２の行の１つ右の要素を定義す
る関係になる。
こ＼で、図に示す各ベクトルの全要素の処理が一括して
行われる場合には、第４図（Ｃ）の第１文によるベクト
ル演算が、第５図（ａ）に示す第１行と第２行のベクト
ルについて実行された後、第２文のベクトル演算が、第
５図（ａ）に示す第３行（実は、要素の範囲が１要素ず
れているのみで、第２行と同じベクトル）と第４行のベ
クトルについて実行され問題は生しない。
行われる場合には、第４図（Ｃ）の第１文によるベクト
ル演算が、第５図（ａ）に示す第１行と第２行のベクト
ルについて実行された後、第２文のベクトル演算が、第
５図（ａ）に示す第３行（実は、要素の範囲が１要素ず
れているのみで、第２行と同じベクトル）と第４行のベ
クトルについて実行され問題は生しない。
しかし、実行するベクトルプロセッサが持つベクトルレ
ジスタの容量の制限から、ベクトルの所要の全要素を１
度にベクトルレジスタにロードできない場合等には、ベ
クトルをいくつかの範囲に分割して、ベクトル演算を実
行する必要がある。
ジスタの容量の制限から、ベクトルの所要の全要素を１
度にベクトルレジスタにロードできない場合等には、ベ
クトルをいくつかの範囲に分割して、ベクトル演算を実
行する必要がある。
例えば第５図（ａ）で表すベクトルの中央付近に縦線で
示すように、その左側と右側の２部分に分けて処理する
必要がある場合には、第１行、第２行の左側の部分につ
いて第１文のベクトル演算、第３行、第４行の左側の部
分について第２文のベクトル演算が先ず実行され、次に
第１行、第２行の右側の部分について第１文のベクトル
演算、第３行、第４行の右側の部分について第２文のベ
クトル演算が行われる。
示すように、その左側と右側の２部分に分けて処理する
必要がある場合には、第１行、第２行の左側の部分につ
いて第１文のベクトル演算、第３行、第４行の左側の部
分について第２文のベクトル演算が先ず実行され、次に
第１行、第２行の右側の部分について第１文のベクトル
演算、第３行、第４行の右側の部分について第２文のベ
クトル演算が行われる。
その結果、第５図（ａ）に網かけをつけて示す、左と右
の境界部の要素については、最初の左側の第２文のベク
トル演算の結果で定義が更新された後に、右側の第１文
のベクトル演算のために参照されることになる。従って
、原始プログラムに記述された内容とは参照、定義の順
序が逆になり、正しい結果が保証できないという問題が
ある。
の境界部の要素については、最初の左側の第２文のベク
トル演算の結果で定義が更新された後に、右側の第１文
のベクトル演算のために参照されることになる。従って
、原始プログラムに記述された内容とは参照、定義の順
序が逆になり、正しい結果が保証できないという問題が
ある。
この説明の例では参照と定義の要素が１要素ずれている
が、２要素以上ずれている場合にも、ずれている要素数
の範囲で同様のことが起こる。
が、２要素以上ずれている場合にも、ずれている要素数
の範囲で同様のことが起こる。
本発明は、以上のような場合にも、アンローリングが可
能なように、ベクトル演算のアンローリングの可能性を
拡げて、目的プログラムの実行効率を改善するベクトル
演算列アンローリング処理方式を目的とする。
能なように、ベクトル演算のアンローリングの可能性を
拡げて、目的プログラムの実行効率を改善するベクトル
演算列アンローリング処理方式を目的とする。
第１図は、本発明の構成を示すブロック図である。
図はベクトル演算列アンローリング処理方式であって、
分割条件判定処理部１０と、演算列分割処理部１１とを
有し、分割条件判定処理部１０は、ベクトル演算を含む
アンローリング処理対象であるベクトル化中間テキスト
８のループについて、所要のベクトル演算列を２組のベ
クトル演算列に展開した場合に、該ベクトル演算列の一
方で参照された後、他方で定義されるベクトルであって
、該参照側の先頭及び該定義側の末尾の１以上の指定個
数の要素を除いて、同一要素が該参照及び定義されるベ
クトルを検出し、演算列分割処理部１１は、該ベクトル
演算列の該指定個数の要素に関わる演算部分を、該ベク
トル演算列から除いて、スカラ演算列に置き換えるよう
にアンローリングして、最適化中間テキスト１２を生成
する。
分割条件判定処理部１０と、演算列分割処理部１１とを
有し、分割条件判定処理部１０は、ベクトル演算を含む
アンローリング処理対象であるベクトル化中間テキスト
８のループについて、所要のベクトル演算列を２組のベ
クトル演算列に展開した場合に、該ベクトル演算列の一
方で参照された後、他方で定義されるベクトルであって
、該参照側の先頭及び該定義側の末尾の１以上の指定個
数の要素を除いて、同一要素が該参照及び定義されるベ
クトルを検出し、演算列分割処理部１１は、該ベクトル
演算列の該指定個数の要素に関わる演算部分を、該ベク
トル演算列から除いて、スカラ演算列に置き換えるよう
にアンローリングして、最適化中間テキスト１２を生成
する。
以上の処理方式により、従来アンローリングできない場
合にも、一部をスカラ演算に置き換えた以外の部分のベ
クトルについてベクトル演算のアンローリングが可能に
なる。
合にも、一部をスカラ演算に置き換えた以外の部分のベ
クトルについてベクトル演算のアンローリングが可能に
なる。
第１図において、分割条件判定処理部１０は従来のベク
トル化処理部４の出力するベクトル化中間テキスト８を
入力として、アンローリング対象のループについて以下
のように所定の条件を有するループを検出し、そのルー
プは演算列分割処理部１１に渡してアンローリングを実
行させ、その他については例えば従来のアンローリング
処理部５によって処理して、最適化中間テキス目２を生
威し、これを従来と同様にオブジェクト生成部６が目的
プログラムに変換するものとする。
トル化処理部４の出力するベクトル化中間テキスト８を
入力として、アンローリング対象のループについて以下
のように所定の条件を有するループを検出し、そのルー
プは演算列分割処理部１１に渡してアンローリングを実
行させ、その他については例えば従来のアンローリング
処理部５によって処理して、最適化中間テキス目２を生
威し、これを従来と同様にオブジェクト生成部６が目的
プログラムに変換するものとする。
第２図は分割条件判定処理部１０及び演算列分割処理部
１１の処理の流れの一例を示す図であり、処理ステップ
２０でアンローリング対象のベクトル演算列のループに
ついて、展開数が２の展開をして、処理ステップ２１．
２２でその２組のベクトル演算列について、第１のベク
トル演算列で参照された後、第２のベクトル演算列で定
義されるベクトルであって、参照側の先頭及び定義側の
末尾の１以上の指定個数の要素を除く部分では、同一要
素が参照及び定義されるようになるベクトルを検出する
。
１１の処理の流れの一例を示す図であり、処理ステップ
２０でアンローリング対象のベクトル演算列のループに
ついて、展開数が２の展開をして、処理ステップ２１．
２２でその２組のベクトル演算列について、第１のベク
トル演算列で参照された後、第２のベクトル演算列で定
義されるベクトルであって、参照側の先頭及び定義側の
末尾の１以上の指定個数の要素を除く部分では、同一要
素が参照及び定義されるようになるベクトルを検出する
。
前記の第４図（Ｃ）に示した例は指定個数を１として、
この条件に該当する場合に相当する。
この条件に該当する場合に相当する。
この条件はベクトル演算列の参照側のベクトル（この例
の場合の、第１文右辺の＾（＊−１，Ｊ＋１）） と
、定義側のベクトル（第２交友辺のＡ（＊、Ｊ＋１））
とが、ベクトルを示す添字でのみ異なり、参照側から定
義側のベクトルの要素の範囲を引いた差（例において、
＊−１から率を引いた差である−１）が負であることか
ら解析でき、その場合の指定個数は差の絶対値として定
まる。
の場合の、第１文右辺の＾（＊−１，Ｊ＋１）） と
、定義側のベクトル（第２交友辺のＡ（＊、Ｊ＋１））
とが、ベクトルを示す添字でのみ異なり、参照側から定
義側のベクトルの要素の範囲を引いた差（例において、
＊−１から率を引いた差である−１）が負であることか
ら解析でき、その場合の指定個数は差の絶対値として定
まる。
以上の条件判定で、条件に該当しなければ通常のアンロ
ーリング処理を行うが、条件に該当する場合には処理ス
テップ２３で、分割処理を行って、指定個数の要素に関
わる演算部分を分離して、この部分をスカラ演算に変換
してアンローリングする。即ち、第４図（Ｃ）の例の場
合に（ｄ）に示す第１及び第２文のようにスカラ演算に
分離し、ベクトル演算列については、ベクトルから該当
する要素を除くように要素の範囲を変更する。
ーリング処理を行うが、条件に該当する場合には処理ス
テップ２３で、分割処理を行って、指定個数の要素に関
わる演算部分を分離して、この部分をスカラ演算に変換
してアンローリングする。即ち、第４図（Ｃ）の例の場
合に（ｄ）に示す第１及び第２文のようにスカラ演算に
分離し、ベクトル演算列については、ベクトルから該当
する要素を除くように要素の範囲を変更する。
その結果、第４図（ｄ）の演算を実行する場合を、前記
第５図（ａ）の場合と同様の様式で示すと、第５図い）
のようになり、網かけを付けて示す第１行と第２行の先
頭要素の参照関係の演算、及び第３行と第４行の末尾要
素の定義関係の演算がスカラ演算として実行され、その
他の要素についてベクトル演算が行われるようになる。
第５図（ａ）の場合と同様の様式で示すと、第５図い）
のようになり、網かけを付けて示す第１行と第２行の先
頭要素の参照関係の演算、及び第３行と第４行の末尾要
素の定義関係の演算がスカラ演算として実行され、その
他の要素についてベクトル演算が行われるようになる。
従って図の中央付近の縦線で示すようにベクトルが左右
に分割されて２回の演算になる場合にも、第２行の参照
要素の範囲と、第３行の定義要素の範囲にずれが無いの
で、参照と定義の順序の逆転は起゛こらない。
に分割されて２回の演算になる場合にも、第２行の参照
要素の範囲と、第３行の定義要素の範囲にずれが無いの
で、参照と定義の順序の逆転は起゛こらない。
なお、以上のようにしてスカラ演算を追加しても、ベク
トルプロセッサによるベクトル演算と並行して、通常の
プロセッサによってスカラ演算を実行できるので、殆ど
実行時間に影響しない。
トルプロセッサによるベクトル演算と並行して、通常の
プロセッサによってスカラ演算を実行できるので、殆ど
実行時間に影響しない。
以上の説明から明らかなように本発明によれば、計算機
のベクトル化目的プログラムを生成する場合において、
ベクトル演算のアンローリングの可能性を拡げて、目的
プログラムの実行効率を改善するという著しい効果があ
る。
のベクトル化目的プログラムを生成する場合において、
ベクトル演算のアンローリングの可能性を拡げて、目的
プログラムの実行効率を改善するという著しい効果があ
る。
第１図は本発明の構成を示すブロック図、第２図は本発
明の処理の流れ図、 第３図は従来の構成例を示すブロック図、第４図はプロ
グラム例の説明図、 第５図は演算実行状態を説明する図である。 図において、 １はコンパイラ、 ２は原始プログラム、３はプ
ログラム解析部、４はベクトル化処理部、５はアンロー
リング処理部、 ６はオブジェクト生成部、 ７は目的プログラム、 ８はベクトル化中間テキスト、 ９．１２は最適化中間テキスト、 １０は分割条件判定処理部、 １１は演算列分割処理部、２０〜２３は処理ステップ本
発明の構成を示すブロック図 第１図 従来の構成例を示すブロック図 第３図 本発明の処理の流れ図 第２図 プログラム例の説明図 第４図
明の処理の流れ図、 第３図は従来の構成例を示すブロック図、第４図はプロ
グラム例の説明図、 第５図は演算実行状態を説明する図である。 図において、 １はコンパイラ、 ２は原始プログラム、３はプ
ログラム解析部、４はベクトル化処理部、５はアンロー
リング処理部、 ６はオブジェクト生成部、 ７は目的プログラム、 ８はベクトル化中間テキスト、 ９．１２は最適化中間テキスト、 １０は分割条件判定処理部、 １１は演算列分割処理部、２０〜２３は処理ステップ本
発明の構成を示すブロック図 第１図 従来の構成例を示すブロック図 第３図 本発明の処理の流れ図 第２図 プログラム例の説明図 第４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 分割条件判定処理部（１０）と、演算列分割処理部（１
１）とを有し、 該分割条件判定処理部（１０）は、ベクトル演算を含む
アンローリング処理対象（８）のループについて、所要
のベクトル演算列を２組のベクトル演算列に展開した場
合に、該ベクトル演算列の一方で参照された後、他方で
定義されるベクトルであって、該参照側の先頭及び該定
義側の末尾の１以上の指定個数の要素を除いて、同一要
素が該参照及び定義されるベクトルを検出し、 該演算列分割処理部（１１）は、該ベクトル演算列の該
指定個数の要素に関わる演算部分を、該ベクトル演算列
から除いて、スカラ演算列に置き換えるようにアンロー
リングすることを特徴とするベクトル演算列アンローリ
ング処理方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20302189A JPH0367363A (ja) | 1989-08-04 | 1989-08-04 | ベクトル演算列アンローリング処理方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20302189A JPH0367363A (ja) | 1989-08-04 | 1989-08-04 | ベクトル演算列アンローリング処理方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0367363A true JPH0367363A (ja) | 1991-03-22 |
Family
ID=16467036
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20302189A Pending JPH0367363A (ja) | 1989-08-04 | 1989-08-04 | ベクトル演算列アンローリング処理方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0367363A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102016006253A1 (de) | 2015-05-28 | 2016-12-01 | Fanuc Corporation | Robotersystem zum Überwachen der Kontaktkraft von Roboter und Mensch |
-
1989
- 1989-08-04 JP JP20302189A patent/JPH0367363A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102016006253A1 (de) | 2015-05-28 | 2016-12-01 | Fanuc Corporation | Robotersystem zum Überwachen der Kontaktkraft von Roboter und Mensch |
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