COMPILER TECHNIQUES FOR MATLAB PROGRAMS ... - CiteSeerX

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3.2.7 Code Generator : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 31 4 INTERNAL REPRESENTATION ::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::: 32 4.1 Distinguishing Variables from Functions in MATLAB : : : : : : : : : : : : : 32 4.2 Static Single Assignment : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 35 4.2.1 Extensions to the Symbol Table for the SSA Representation : : : : : 35 4.2.2 SSA Representation for Scalar and Full Array Assignments : : : : : : 36 4.2.3 Extension of the SSA Representation to Support Indexed Array Assignments : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 37 5 THE STATIC INFERENCE MECHANISM :::::::::::::::::::::::::::::::: 40 5.1 Intrinsic Type Inference : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 40 5.1.1 Propagation of Intrinsic Type Information Through ' Functions : : : 42 5.1.2 Propagation of Intrinsic Type Information Through Functions : : : 44 5.2 Value Propagation : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 46 5.3 Shape and Rank Inference : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 49 5.3.1 Propagation of Rank and Shape Information Through Both and ' Functions : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 51 5.3.2 Propagation of Rank and Shape Information Through Functions : : 52 5.4 Functions : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 54 5.5 Structural Inference : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 55 6 THE DYNAMIC INFERENCE MECHANISM :::::::::::::::::::::::::::: 61 6.1 Dynamic Denition of Intrinsic Types : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 61 6.2 Dynamic Shape Inference : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 64 6.2.1 Symbolic Dimension Propagation : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 67 6.2.2 Coverage Analysis : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 72 6.2.3 Placement of Dynamic Allocation : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 73 viii
7 EXPERIMENTAL RESULTS :::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::: 75 7.1 Description of the Test Programs : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 75 7.2 Evaluation of the Overall Compiler Eectiveness : : : : : : : : : : : : : : : : 79 7.2.1 Comparison of Compiled Fortran 90 Programs to MATLAB : : : : : 83 7.2.2 Comparison of Compiler Generated Programs with the Hand-written Fortran 90 Programs : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 83 7.2.3 Comparison with the MathWorks MATLAB Compiler : : : : : : : : : 85 7.3 Evaluation of the Inference Phases : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 87 7.4 Scalability Analysis : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 91 7.4.1 Analysis of Library-intensive Programs : : : : : : : : : : : : : : : : : 91 7.4.2 Analysis of Elementary-operation Intensive Programs : : : : : : : : : 95 7.4.3 Analysis of Memory-intensive Programs : : : : : : : : : : : : : : : : : 95 8 CONCLUSIONS AND FUTURE DIRECTIONS ::::::::::::::::::::::::::: 98 8.1 Future Work : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 99 BIBLIOGRAPHY ::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::101 VITA :::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::: 107 ix
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Page 47 and 48: Algorithm: Dierentiation Between Va
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A = zeros(5,1) for ... ... A(1:5) =
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Assignment to a constant: Attribute
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A B B A scalar vector(p,1) vector(
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Unknown . . . κ i κ j κ l κ m N
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S1: B = rand(2) B 1 = rand(2) S2: A
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[L, U, P] = lu(A) y = Ln (P b) x =
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MATLAB, and x would be computed in
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if (a D1 .eq. 1) then if (c D1 .ne.
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S1: A = ones(5) S2: B = function(A)
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6.2 Dynamic Shape Inference The use
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if (k .gt. P D1 .or. k .gt. P D2) t
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A pointer (P s) to an AST node corr
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x 1 will be already pointing to m 1
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P nr also set to m 1 . Therefore, P
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ALLOCATE statement can be placed ou
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Test Programs: Problem size Lines S
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FD: isanumeric approximation method
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for j = 1:n ... r = sqrt(L(j,j) - s
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1000 SGI Power Challenge 400 Speedu
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7.2.2 Comparison of Compiler Genera
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10 83 91 17 9 8 SPARCstation 10 Spe
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were selected: AQ, due to its real
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inference phases AQ CG 3D Di FD no
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7 6 SGI Power Challenge CG 5 Second
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program. Notice that although the M
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uns, there were no preallocations o
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Chapter 8 CONCLUSIONS AND FUTURE DI
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of techniques for the generation of
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[BE94] William Blume and Rudolf Eig
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[GHR94] E. Gallopoulos, E. Houstis,
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[Pac93] Pacic-Sierra Research Corpo
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