Главная » Все файлы » Просмотр файлов из архивов » PDF-файлы » J.C. Huang, T. Leng - Generalized Loop-Unrolling - a Method for Program Speed-Up

J.C. Huang, T. Leng - Generalized Loop-Unrolling - a Method for Program Speed-Up, страница 2

PDF-файл J.C. Huang, T. Leng - Generalized Loop-Unrolling - a Method for Program Speed-Up, страница 2 Конструирование компиляторов (53206): Статья - 7 семестрJ.C. Huang, T. Leng - Generalized Loop-Unrolling - a Method for Program Speed-Up: Конструирование компиляторов - PDF, страница 2 (53206) - СтудИзба2019-09-18СтудИзба

Описание файла

PDF-файл из архива "J.C. Huang, T. Leng - Generalized Loop-Unrolling - a Method for Program Speed-Up", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "конструирование компиляторов" из 7 семестр, которые можно найти в файловом архиве МГУ им. Ломоносова. Не смотря на прямую связь этого архива с МГУ им. Ломоносова, его также можно найти и в других разделах. .

Просмотр PDF-файла онлайн

Текст 2 страницы из PDF

To avoid thisproblem, we need to modify the unrolled loop to prevent the pointer from getting out of range:⇔count=0;while (lp != NULL){lp = lp->next;if (lp != NULL){lp = lp->next;if (lp != NULL)count+=3;else {count+=2; break;}}else {count++; break;}}Another possible solution is to attach a special sentinel node named NULL_NODE at the end ofthe list. The link field of this node points to the node itself as depicted below.NULL_NODE6Note that a self-pointing sentinel can be used in other applications to unroll a loop whose lengthis unknown at the beginning of its execution.Its use allows us to unroll the loop k times, and test at the end of every k iterations whether thepointer is at the sentinel node:⇔count=0;lp[0]=lp;lp[1]=lp->next;lp[2]=lp1->next;lp[k-1]=lp[k-2] ->next;while (lp[k-1] != NULL_LIST){count+=k;lp[0] = lp[k-1]->next;lp[1] = lp[0]->next;lp[2] = lp[1]->next;lp[k-1]=lp[k-2] ->next}while (lp[0] != NULL_LIST){lp[0] = lp[0]->next;count++;}//unrolled loop//end of the unrolled loopWe would expect improved performance from the transformation.

Since the gains are not onlyfrom reducing the loop overhead but also from compacting the computation performed in theloop bodies. In an experiment where the loop is unrolled thrice and the linked lists used are ofsizes 100 and 500, the average speed-up factor is approximately 1.19.Example 4. The power algorithm for computing r ≡ an (mod m) where a, n, m, and r are integers.r=1;while (n>0){d = n % 2;if (d=1){r = r * a;r = r % m}a = a * a;a = a % m;n = (n-d) / 2;}7After unroll the loop three times, the loop predicate becomes (n>0) && (n>2) && (n>4).

Thiscondition can be simplified to (n>4). If the original loop will iterate I times, the unrolled loop williterate a maximum of (I/3)+2 times (I/3 unrolled iterations and up to 2 iterations of the originalloop). In this case because of data dependence between iterations, not much instructionreduction can be achieved.

Therefore, the performance gain can only be obtained from thereduction in the number of condition tests.Example 5. Compute the GCD of two positive integers x and y by using the so-called binaryalgorithm. This algorithm requires no division operations (which may be time-consuming), andrelies solely on the operations of subtraction, shifts, and bitwise operations. It has been provedthat binary algorithm is about 15% to 20% faster than Euclid’s algorithm (Example 2).L1:while (((x | y) & 1) == 0){x >>= 1;y >>= 1;++common_power_of_two;}while ((x & 1) == 0) x >>= 1;L2: while (y != 0)L2.1:{while ((y & 1) == 0) y >>= 1;temp = y;y = abs(x - y);x = temp;}gcd = x << common_power_of_two;First, we unroll loop L1 three times:⇔while (((x | y) & 7) == 0){x >>= 3;y >>= 3;common_power_of_two+=3;}while (((x | y) & 1) == 0){x >>= 1;y >>= 1;++common_power_of_two;}//unrolled loop//end of the unrolled loopSimilarly, we unroll both loops L2 and L2.1 two times as follow:8⇔while ( y!= 0){while ((y&3) == 0) y >>= 2; //unrolled loop L2.1if ((y&1) == 0) y >>= 1;//end of the unrolled loopif (x != y){ temp = y;y = abs(x - y);while ((y&3) ==0) y >>= 2; //unrolled loop L2.1if ((y&1) == 0) y >>= 1; //end of the unrolled loopx = y;y = abs(temp - y);}else{temp = y;y = 0;break;}}For this example program, the experimental results show that we are able to achieve a speed-upfactor of 1.15 in average.In conclusion, we have presented a method for speeding up programs by unrolling its loopconstructs.

Our preliminary investigation reveals that, for most real-world programs, the degreeof speed-up that can be achieved is modest. Nevertheless, it can be easily done, and does notrequire any special hardware to implement -- it works on any platform. Since the degree ofspeed-up is proportional to the number of times a loop is iterated, it is economically justifiable toapply the method only to programs that will be used often (such as library routines), and toloops that may be iterated a great many number of times during execution.References[1]J. C. Huang, “State Constraints and Pathwise Decomposition of Programs”, IEEE Tran. onSoftware Engineering.

Vol 16. No. 8. August 1990.[2]John L. Hennessy; David A. Patterson, “Computer Architecture A QuantitativeApproach”, 2nd Edition, 1995[3]L.J. Hendren; G.R. Gao, “Designing Programming Languages for Analyzability: A FreshLook at Pointer Data Structure”, IEEE, 1992.[4]Michael J. Wolfe, “High Performance Compilers for Parallel Computing”, 1996.9.

Свежие статьи
Популярно сейчас
Почему делать на заказ в разы дороже, чем купить готовую учебную работу на СтудИзбе? Наши учебные работы продаются каждый год, тогда как большинство заказов выполняются с нуля. Найдите подходящий учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Нашёл ошибку?
Или хочешь предложить что-то улучшить на этой странице? Напиши об этом и получи бонус!
Бонус рассчитывается индивидуально в каждом случае и может быть в виде баллов или бесплатной услуги от студизбы.
Предложить исправление
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
5139
Авторов
на СтудИзбе
441
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее