Исключение лишних операций

Алгоритм исключения лишних операций просматривает операции в порядке их следования. Так же как и алгоритму свертки, алгоритму исключения лишних операций проще всего работать с триадами, потому что они полностью отражают взаимосвязь операций.

Рассмотрим алгоритм исключения лишних операций для триад. Чтобы следить за внутренней зависимостью переменных и триад, алгоритм присваивает им некоторые значения, называемые числами зависимости, по следующим правилам:

а изначально для каждой переменной ее число зависимости равно ----, так как в начале работы программы значение переменной не зависит ни от какой триады;

--- после обработки і-й триады, в которой переменной A присваивается некоторое значение, число зависимости A (dep(A)) получает значение i, так как значение A теперь зависит от данной і-й триады;

--- при обработке i-й триады ее число зависимости (dep(i)) принимается равным значению !+(максимальное из чисел зависимости операндов).

Таким образом, при использовании чисел зависимости триад и переменных можно утверждать, что если і-я триада идентична j-й триаде (j<i), то і-я триада считается лишней в том и только в том случае, когда dep(i)=dep(j). Алгоритм исключения лишних операций использует в своей работе триады особого вида SAME(j.O). Если такая триада встречается в позиции с номером i, то это означает, что в исходной последовательности триад некоторая триада i идентична триаде j.

Алгоритм исключения лишних операций последовательно просматривает триады линейного участка. Он состоит из следующих шагов, выполняемых для каждой триады:

1. Если какой-то операнд триады ссылается на особую триаду вида SAME(j,0), то он заменяется на ссылку на триаду с номером j (^j).

2. Вычисляется число зависимости текущей триады с номером i, исходя из чисел зависимости ее операндов.

3. Если в просмотренной части списка триад существует идентичная j-я триада, причем j<i и dep(i)=dep(j), то текущая триада i заменяется на триаду особого BHflaSAME(j,0).

4. Если текущая триада есть присвоение, то вычисляется число зависимости соответствующей переменной.

Рассмотрим работу алгоритма на примере:

Этому фрагменту программы будет соответствовать следующая последовательность триад:

Видно, что в данном примере некоторые операции вычисляются дважды над одними и теми же операндами, а значит, они являются лишними и могут быть исключены. Работа алгоритма исключения лишних операций отражена в табл. 14.5.

Теперь, если исключить триады особого вида SAME(j,0), то в результате выполнения алгоритма получим следующую последовательность триад:

Обратите внимание, что в итоговой последовательности изменилась нумерация триад и номера в ссылках одних триад на другие. Если в компиляторе в качестве ссылок использовать не номера триад, а непосредственно указатели на них, то изменения ссылок в таком варианте не потребуется.

Алгоритм исключения лишних операций позволяет избежать повторного выполнения одних и тех же операций над одними и теми же операндами. B результате оптимизации по этому алгоритму сокращается и время выполнения, и объем кода результирующей программы.