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补充资料:并行编译程序


并行编译程序
parallelizing compilers

b ingxing bianyi chengxu并行编译程序(parallelizing compilers)处理并行语言的编译程序或串行语言的程序并行化的编译程序(自动并行编译程序)。 自动并行编译的实现在常规编译程序的基础上采取两种途径:预处理方式,在词法语法分析前进行;中间代码优化,在中间代码的基础上进行。预处理的方法,对数据依赖及循环中的数组下标分析清晰、精确,但并不适用于多种语言而导致重复劳动;中间代码的优化方法可通用化,但由于各语言实现时的中间代码形式各异且不对外开放,因而仅适用于系统制造者内部实现。自动并行编译的主要内容是并行性的识别。其过程是:数据依赖分析,即识别各种依赖如数据依赖、控制依赖等;程序转换,主要是循环的转换;借助运行系统和操作系统的支撑将源程序转化为并行代码或并行程序。自动并行编译一般进行源到源转换,即将串行源代码转换为并行源代码。 并行语言的编译程序通常由词法语法分析、优化和代码生成三个阶段组成。其中优化是主体,它包括依赖关系分析、循环转换及进程分配、调度、同步和通信等。 并行编译程序的主要研究内容包括: (l)依赖关系分析 依赖关系主要有四种:流依赖、反依赖、输出依赖及控制依赖。其中只有流依赖是固有依赖,其它依赖如翰出依赖和反依赖在一定条件下可通过换名扩张及设置必要的附加语句消去,而控制依赖亦可转化为数据依赖。循环的并行化主要是通过依赖关系分析,改变原串行程序的词法次序,以缩短程序的执行时间而不改变其语义。因此,依赖关系分析提供了保证串行程序语义正确性的条件。 编译程序依赖关系的测试方法主要有两种:精确测试法和近似测试法。精确测试法试图求出丢番图方程的通解以适合于方程数目较少且循环具有确定的上下界的情况,如依赖凸边域DCH方法。近似测试法仅给出一些存在解的必要条件,如F冶n幼ee测试法、GCD测试法及入测试法等。 (2)循环转换 循环并行化之前应进行预优化工作,这包括循环的规范化(尽可能线性化以便于依赖关系的分析,使循环的上界和步长均为1等)。 循环的并行化可分为三个阶段:依赖分析(跨迭代和迭代内依赖)、循环转换和循环调度。循环的转换技术是对循环变量的集合进行划分或改变循环,主要技术有循环交换、合并、分布、分片和环路收缩等。
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参考词条