1 循环优化概述 #
mindmap
id1[循环优化概述]
id1-1[循环优化的重要性]
id1-2[程序执行时间分析]
id1-3[循环在程序中的占比]
id1-4[优化对性能提升的影响]
id1-5[循环优化的分类]
id1-6[机器无关优化]
id1-7[机器相关优化]
id1-8[源码级优化]
id1-9[中间代码级优化]
id1-10[循环优化的基本原则]
id1-11[安全性原则]
id1-12[收益性原则]
id1-13[代价分析]
循环优化的重要性
程序执行时间分析
循环在程序中的占比
优化对性能提升的影响
循环优化的分类
机器无关优化
机器相关优化
源码级优化
中间代码级优化
循环优化的基本原则
安全性原则
收益性原则
代价分析
2 循环识别与分析 #
循环结构识别
控制流图分析
支配节点与回边
自然循环识别算法
循环嵌套分析
嵌套层次确定
循环间依赖关系
循环变换的可行性分析
循环数据流分析
到达定值分析
活跃变量分析
循环不变量识别
mindmap
id2[循环识别与分析]
id2-1[循环结构识别]
id2-2[控制流图分析]
id2-3[支配节点与回边]
id2-4[自然循环识别算法]
id2-5[循环嵌套分析]
id2-6[嵌套层次确定]
id2-7[循环间依赖关系]
id2-8[循环变换的可行性分析]
id2-9[循环数据流分析]
id2-10[到达定值分析]
id2-11[活跃变量分析]
id2-12[循环不变量识别]
3 循环不变计算外提 #
mindmap
id3[循环不变计算外提]
id3-1[基本原理]
id3-2[循环不变式定义]
id3-3[外提条件分析]
id3-4[安全性检查]
id3-5[实现技术]
id3-6[代码移动算法]
id3-7[前置节点插入]
id3-8[特殊情况处理]
id3-9[优化效果评估]
id3-10[计算量减少分析]
id3-11[对缓存性能的影响]
id3-12[代码大小变化]
基本原理
循环不变式定义
外提条件分析
安全性检查
实现技术
代码移动算法
前置节点插入
特殊情况处理
优化效果评估
计算量减少分析
对缓存性能的影响
代码大小变化
4 归纳变量优化 #
归纳变量识别
基本归纳变量
派生归纳变量
线性函数关系分析
强度削弱
乘法运算转换为加法
除法运算转换
模运算优化
归纳变量删除
无用归纳变量消除
循环终止条件优化
寄存器分配优化
mindmap
id4[归纳变量优化]
id4-1[归纳变量识别]
id4-2[基本归纳变量]
id4-3[派生归纳变量]
id4-4[线性函数关系分析]
id4-5[强度削弱]
id4-6[乘法运算转换为加法]
id4-7[除法运算转换]
id4-8[模运算优化]
id4-9[归纳变量删除]
id4-10[无用归纳变量消除]
id4-11[循环终止条件优化]
id4-12[寄存器分配优化]
5 循环展开 #
mindmap
id5[循环展开]
id5-1[完全循环展开]
id5-2[展开因子选择]
id5-3[代码复制与调整]
id5-4[循环体合并优化]
id5-5[部分循环展开]
id5-6[展开度确定]
id5-7[剩余循环处理]
id5-8[展开策略选择]
id5-9[展开效果分析]
id5-10[指令级并行性提升]
id5-11[分支预测改进]
id5-12[开销与收益平衡]
完全循环展开
展开因子选择
代码复制与调整
循环体合并优化
部分循环展开
展开度确定
剩余循环处理
展开策略选择
展开效果分析
指令级并行性提升
分支预测改进
开销与收益平衡
6 循环合并与分裂 #
循环合并
相同迭代空间循环合并
数据局部性改善
循环开销减少
循环分裂
循环体过大时的分裂
不同优化目标的分裂
缓存性能优化
循环分布
数据依赖分析
并行化潜力挖掘
负载均衡考虑
mindmap
id6[循环合并与分裂]
id6-1[循环合并]
id6-2[相同迭代空间循环合并]
id6-3[数据局部性改善]
id6-4[循环开销减少]
id6-5[循环分裂]
id6-6[循环体过大时的分裂]
id6-7[不同优化目标的分裂]
id6-8[缓存性能优化]
id6-9[循环分布]
id6-10[数据依赖分析]
id6-11[并行化潜力挖掘]
id6-12[负载均衡考虑]
7 循环交换与重排序 #
mindmap
id7[循环交换与重排序]
id7-1[循环交换]
id7-2[嵌套循环顺序调整]
id7-3[数据访问模式优化]
id7-4[缓存命中率提升]
id7-5[循环融合]
id7-6[相邻循环合并]
id7-7[数据重用优化]
id7-8[通信开销减少]
id7-9[循环分块]
id7-10[分块大小选择]
id7-11[数据局部性优化]
id7-12[多级存储层次利用]
循环交换
嵌套循环顺序调整
数据访问模式优化
缓存命中率提升
循环融合
相邻循环合并
数据重用优化
通信开销减少
循环分块
分块大小选择
数据局部性优化
多级存储层次利用
8 软件流水线技术 #
基本原理
指令级并行挖掘
流水线阶段划分
资源冲突解决
模调度算法
初始化间隔确定
资源约束检查
内核代码生成
寄存器压力管理
生存范围分析
寄存器分配策略
溢出代码处理
mindmap
id8[软件流水线技术]
id8-1[基本原理]
id8-2[指令级并行挖掘]
id8-3[流水线阶段划分]
id8-4[资源冲突解决]
id8-5[模调度算法]
id8-6[初始化间隔确定]
id8-7[资源约束检查]
id8-8[内核代码生成]
id8-9[寄存器压力管理]
id8-10[生存范围分析]
id8-11[寄存器分配策略]
id8-12[溢出代码处理]
9 循环并行化优化 #
mindmap
id9[循环并行化优化]
id9-1[自动并行化]
id9-2[数据依赖分析]
id9-3[并行性检测]
id9-4[并行循环生成]
id9-5[向量化优化]
id9-6[数据对齐处理]
id9-7[向量指令利用]
id9-8[内存访问优化]
id9-9[多核并行]
id9-10[循环划分策略]
id9-11[负载均衡技术]
id9-12[同步开销最小化]
自动并行化
数据依赖分析
并行性检测
并行循环生成
向量化优化
数据对齐处理
向量指令利用
内存访问优化
多核并行
循环划分策略
负载均衡技术
同步开销最小化
10 特殊循环结构优化 #
while循环优化
循环条件简化
循环终止性分析
边界情况处理
do-while循环优化
至少执行一次特性利用
条件判断优化
循环控制流改进
无限循环处理
死循环检测
有意义的无限循环优化
退出条件分析
mindmap
id10[特殊循环结构优化]
id10-1[while循环优化]
id10-2[循环条件简化]
id10-3[循环终止性分析]
id10-4[边界情况处理]
id10-5[do-while循环优化]
id10-6[至少执行一次特性利用]
id10-7[条件判断优化]
id10-8[循环控制流改进]
id10-9[无限循环处理]
id10-10[死循环检测]
id10-11[有意义的无限循环优化]
id10-12[退出条件分析]
11 循环优化与其它优化的交互 #
mindmap
id11[循环优化与其它优化的交互]
id11-1[与数据流优化的关系]
id11-2[常量传播]
id11-3[复写传播]
id11-4[死代码删除]
id11-5[与寄存器分配的协调]
id11-6[寄存器压力分析]
id11-7[生存期管理]
id11-8[溢出避免]
id11-9[与指令调度的配合]
id11-10[指令重排序]
id11-11[功能单元利用]
id11-12[流水线停顿减少]
与数据流优化的关系
常量传播
复写传播
死代码删除
与寄存器分配的协调
寄存器压力分析
生存期管理
溢出避免
与指令调度的配合
指令重排序
功能单元利用
流水线停顿减少
12 循环优化实现技术 #
中间表示选择
地址代码
静态单赋值形式
控制流图表示
优化遍设计
优化顺序安排
信息传递机制
多次优化处理
调试与测试
优化正确性验证
性能测试方法
回归测试策略
mindmap
id12[循环优化实现技术]
id12-1[中间表示选择]
id12-2[地址代码]
id12-3[静态单赋值形式]
id12-4[控制流图表示]
id12-5[优化遍设计]
id12-6[优化顺序安排]
id12-7[信息传递机制]
id12-8[多次优化处理]
id12-9[调试与测试]
id12-10[优化正确性验证]
id12-11[性能测试方法]
id12-12[回归测试策略]
13 现代编译器中的循环优化 #
mindmap
id13[现代编译器中的循环优化]
id13-1[LLVM循环优化框架]
id13-2[LoopInfo分析]
id13-3[ScalarEvolution分析]
id13-4[循环转换pass]
id13-5[GCC循环优化实现]
id13-6[树SSA表示]
id13-7[图形化循环处理]
id13-8[目标相关优化]
id13-9[即时编译器的循环优化]
id13-10[动态优化特性]
id13-11[性能剖析指导]
id13-12[自适应优化策略]
LLVM循环优化框架
LoopInfo分析
ScalarEvolution分析
循环转换pass
GCC循环优化实现
树SSA表示
图形化循环处理
目标相关优化
即时编译器的循环优化
动态优化特性
性能剖析指导
自适应优化策略
14 循环优化研究进展 #
多面体模型优化
仿射循环变换
自动并行化技术
优化空间探索
机器学习在循环优化中的应用
优化决策建模
性能预测
自适应优化
新兴架构下的循环优化
GPU循环优化
众核处理器优化
异构计算优化
mindmap
id14[循环优化研究进展]
id14-1[多面体模型优化]
id14-2[仿射循环变换]
id14-3[自动并行化技术]
id14-4[优化空间探索]
id14-5[机器学习在循环优化中的应用]
id14-6[优化决策建模]
id14-7[性能预测]
id14-8[自适应优化]
id14-9[新兴架构下的循环优化]
id14-10[GPU循环优化]
id14-11[众核处理器优化]
id14-12[异构计算优化]