雅书

内容简介：

本书分十大章节和三章附录章节，以现代体系结构特征为目标，从理论、方法及应用等不同角度，详细描述了各种提升程序并行性、数据局部性及适配目标架构特征的高级编译优化技术。本书还结合深度学习应用场景展开讨论，介绍了如何在深度学习框架中使用高级编译优化技术。

作者简介：

赵捷，2009年于清华大学获得工学学士学位，2018年于法国巴黎高等师范学校获得工学博士学位，现就职于数学工程与先进计算国家重点实验室。赵捷博士长期从事编译器高级优化和代码生成方面的研究，目前主要从事深度学习编译器的研究。

李宝亮，2009年于清华大学获工学学士学位，2014年赴加拿大麦吉尔大学交流访问，2015年于国防科学技术大学获工学博士学位。李宝亮博士长期从事体系结构性能分析优化方面的研究，目前主要从事深度学习专用加速芯片的研制和相关系统软件和编程语言的开发。

目  录：

第 1章体系结构发展对编译技术的影响 1

1面向经典体系结构的性能优化 1

1 1并行性发掘 1

1 2存储层次结构 3

1 3领域专用架构 4

2编译器面临的挑战 7

2 1并行性发掘 8

2 2局部性发掘 10

2 3编程模型和抽象层次 11

3循环优化的数学抽象 12

3 1多面体模型的基本概念 12

3 2多面体模型在编译器中的应用 15

3 3基于多面体模型的编译流程 16

第 2章程序抽象表示基础 25

1抽象表示在编译器中发挥的作用 25

2整数集合与仿射函数 28

2 1静态仿射约束 28

2 2 2整数集合 29

2 2 3仿射函数 32

2 4集合与映射的运算 34

2 3

Fourier-Motzkin消去法 38

2 4调度树 41

4 1调度的表示方式 41

4 2调度树的结点 44

4 3调度树的操作 47

4 4调度表示的比较 49

2 5抽象语法树 50

2 5 1被执行关系 50

25 2上下文信息 51

2 5 3结点和表达式 52

26各种抽象的工程实现 53

2 6 1整数集合和仿射函数的实现 54

2 6 2调度树的实现 58

2 6 3抽象语法树的实现 59

第 3章依赖关系分析 61

3 1依赖关系分析在编译优化中的作用 61

3 2依赖及其性质 62

3 2 1依赖的分类 65

3 2 2距离向量与方向向量 66

3 2 3循环无关依赖和循环携带依赖 67

3 2 4依赖与变换 68

3 2 5依赖的复杂性 69

3 3依赖测试 72

3 3 1精确测试与保守测试 73

3 3 2 ZIV测试 74

3 3 3 SIV测试 74

3 3 4 GCD测试 78

3 3 5 Banerjee测试 79

3 3 6 I测试 80

3 4耦合下标依赖测试 82

3 4 1扩展的 GCD测试 83

3 4 2 ζ测试 84

3 4 3 Delta测试 85

3 4 4 Omega测试 86

3 5特殊的依赖测试 89

3 5 1 D测试 89

3 5 2 Range依赖测试 90

3 6数据流分析 91

3 6 1精确数据流分析 93

3 6 2近似数据流分析 96

3 6 3带标记的数据流分析 98

3 7依赖与并行化 99

第 4章循环变换 103

4 1适配体系结构特征的关键技术 103

4 2预处理 104

4 2 1循环正规化 104

4 2 2死代码删除 105

4 2 3别名分析 106

4 2 4迭代空间分裂 106

4 3多面体模型中的循环变换 107

4 3 1循环变换分类 108

4 3 2循环变换的复杂性 109

4 3 3 Pluto调度算法 113

4 4仿射循环变换 124

4 4 1循环交换 124

4 4 2循环反转 126

4 4 3循环延展 127

4 4 4循环倾斜 128

4 4 5循环合并 130

4 4 6循环分布 131

4 5近似仿射循环变换 133

4 5 1循环分块 133

4 5 2循环分段 135

4 5 3循环展开压紧 137

4 6代码生成过程中的循环变换 139

4 6 1分块分离 139

4 6 2循环展开 140

4 6 3其他循环变换 141

4 7循环压紧 141