Оптимизация цикла

• Оптимизация циклов в компиляторах

  • Оптимизация циклов увеличивает скорость и уменьшает накладные расходы. 
  • Важна для кэширования и параллельной обработки. 
  • Большая часть времени выполнения научных программ тратится на циклы. 

• Представление вычислений и преобразований

  • Невозможно точно определить количество выполнений команд в циклах. 
  • Проблемы с корректностью и преимуществами оптимизации. 

• Последовательность преобразований циклов

  • Преобразования сохраняют временную последовательность зависимостей. 
  • Оценка выгоды от преобразований сложна из-за возможных потерь производительности. 

• Общие преобразования цикла

  • Деление и распределение улучшают локальность ссылок. 
  • Слияние и комбинирование объединяют тела циклов. 
  • Перестановка заменяет внутренние циклы внешними. 
  • Инверсия преобразует цикл while в цикл do/while. 
  • Движение кода за пределы цикла повышает эффективность. 
  • Распараллеливание и реверсирование улучшают производительность в многопроцессорных системах. 
  • Планирование и перекосы оптимизируют доступ к многомерным массивам. 
  • Программная конвейерная обработка скрывает задержки процессора. 
  • Разделение и пилинг упрощают циклы и устраняют зависимости. 
  • Векторизация и развертывание улучшают производительность SIMD-систем. 
  • Отмена переключения и секционирование улучшают производительность памяти. 

• Унимодулярное преобразование

  • Унимодулярная матрица описывает объединенный результат преобразований. 
  • Лексикографическое упорядочение точек в n-мерном пространстве. 
  • Влияние унимодулярного преобразования на производительность сложно измерить. 

• Многогранная структура

  • Обрабатывает более широкий класс программ и преобразований. 
  • Аффинные преобразования для описания нового порядка выполнения. 
  • Ограничения для описания границ многогранников и зависимостей данных. 
  • Оценка преимуществ преобразований и поиск наилучшего преобразования продолжаются.