第 4 章 並び替えとグループ化による命令列の最適化 30
4.2 命令列のグループ分け
4.2.1 設計
設計に先立ってアトムグループという概念を定義する.
アトムグループ
¶ ³
ルール左辺においてリンクでつながれているアトムの集合.
µ ´
図 4.6: アトムグループ
図4.6にアトムグループの例を示す. この定義に従うと,命令列上ではどこから どこまでが1つのアトムグループになっているかと言うと,単純にfindatomから
findatomの間ということになる. よって命令列の先頭から検索してfindatomを見
つけたら, そこから次のfindatomの直前までの命令を命令列として, それを引数
に持つgroup命令を作ればアトムグループ単位でのグループ分けは実現できる.
しかし, 実際にこの方針で実装したところ次のような問題点があった.
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(1)同じファンクタを持つアトムを取得するグループが2つ以上ある場合.
プログラム例
¶ ³
データ: a(3), a(10).
ルール:
a(X), a(Y) :- X > 1, Y < 5 | ok.
命令列(Z1オプションによる最適化後とする):
--memmatch:
spec [1, 7]
allocatom [5, 5_1]
allocatom [3, 1_1]
group [
findatom [1, 0, a_1]
derefatom [4, 1, 0]
isint [4]
igt [4, 3] ]
group [
findatom [2, 0, a_1]
derefatom [6, 2, 0]
isint [6]
igt [6, 5]
neqatom [1, 2]
jump [L158, [0], [1, 2, 3, 4, 5, 6], []]
µ ´
本論分ではここまでに説明していなかったneqatom命令の意味は次の通り.
neqatom [atom1, atom2]
atom1とatom2が異なるアトムを参照していることを確認する。
プログラムを実行すると,
1. 1つ目のグループにa(3)がマッチ.
2. 2つ目のグループにa(10)はマッチしない.
3. 2つ目のグループのマッチングに失敗したのでルール適用失敗. となってしまう.
実際には, 1つ目のグループでa(10)を取得し直せば, 2つ目のグループでa(3) がマッチするのでルール適用成功となるはずである. このように, 同じファンク タを持つアトムを取得するグループが2つ以上あるとうまく行かない.
(2)アトムグループを跨る命令があった場合
プログラム例
¶ ³
ルール:
a(X), b(Y) :- X > Y | ok.
命令列: group [
a(X) ] group [
b(Y) ] X > Y
µ ´
2つのアトムグループを跨る命令の行き場が問題となる. 上ではグループ外に置い ているが,命令列上ではグループ単位で処理が独立しているため,この場合X > Y で失敗すると, バックトラックせずルール適用失敗となる. 仮に2つ目のグルー
プの中にX > Y を入れたとしても, b(Y)の取得をし直すだけでa(X)のアトムは
最初に1つ目のグループで取得したものから変更できない.
これら2点を踏まえると, 命令列を区切るグループの単位はアトムグループで はないことが分かる. 従って次に定義するグループ単位で分けることにする.
グループの定義
¶ ³
ファンクタが同じアトムを取得したり, ある命令でお互いに関連付けられる アトムグループを1つの集団としてまとめたもの. 命令列はグループ単位で 処理が独立するものとする.
µ ´
この定義に従い実装を行った.