Movimiento de código

El hundimiento de código , también conocido como movimiento de código perezoso , es un término para una técnica que reduce las instrucciones desperdiciadas moviendo las instrucciones a las ramas en las que se utilizan: ^{[ 1 ]} Si una operación se ejecuta antes de una rama, y ​​solo una de las rutas de la rama utiliza el resultado de esa operación, entonces el hundimiento de código implica mover esa operación a la rama donde se utilizará.

Esta técnica es una forma de eliminación de código muerto en el sentido de que elimina el código cuando sus resultados se descartan o no se utilizan, pero a diferencia de la eliminación de código muerto, puede eliminar instrucciones inútiles incluso si existe un posible uso de los resultados de esa instrucción en una ruta de ejecución del código.

La factorización de código es un término que describe una técnica de optimización de tamaño que fusiona las dependencias comunes en las ramas con la rama superior. ^{[ 2 ]} Al igual que la factorización de enteros descompone un número en sus formas más pequeñas posibles (como factores), la factorización de código transforma el código en la forma más pequeña posible, fusionando los "factores" comunes hasta que no queden duplicados.

El movimiento global del código , el movimiento local del código , la planificación del código , la planificación de instrucciones y el ascenso/descenso del código son términos que describen una técnica en la que las instrucciones se reorganizan (o "planifican") para mejorar la eficiencia de la ejecución dentro de la CPU. ^{[ 3 ] [ 4 ]} Las CPU modernas pueden planificar cinco o más instrucciones por ciclo de reloj. Sin embargo, una CPU no puede planificar una instrucción que dependa de datos de una instrucción que se esté ejecutando actualmente (o que aún no se haya ejecutado). Los compiladores intercalan las dependencias de manera que se maximice la cantidad de instrucciones que una CPU puede procesar en cualquier momento. ^{[ 5 ]}

En la arquitectura Intel Itanium , ya desaparecida, la instrucción de predicción de bifurcación (BRP) es elevada manualmente por el compilador por encima de las bifurcaciones para permitir que la CPU las ejecute inmediatamente. Itanium depende de la planificación de código adicional de la CPU para maximizar la eficiencia del procesador. ^{[ 6 ]}

LLVM tiene una pasada de hundimiento en su forma de asignación estática única. LLVM 15.0 no hundirá una operación si alguna de sus rutas de código incluye una instrucción de almacenamiento, o si puede lanzar un error. ^{[ 7 ]} Además, LLVM no hundirá una instrucción en un bucle.

La Colección de Compiladores GNU implementa el movimiento de código bajo el nombre de "factorización de código", con el propósito de reducir el tamaño de un programa compilado. ^{[ 8 ]} GCC moverá cualquier código hacia arriba o hacia abajo si "[no] invalida ninguna dependencia existente ni introduce otras nuevas". ^{[ 9 ]}

LuaJIT utiliza el hundimiento de código bajo el nombre de "hundimiento de asignación" para reducir el tiempo que el código compilado dedica a asignar y recolectar objetos temporales dentro de un bucle. ^{[ 10 ]} El hundimiento de asignación mueve las asignaciones a rutas de ejecución donde el objeto asignado puede escapar del código en ejecución y, por lo tanto, requerirá asignación en el montón . Todas las asignaciones eliminadas se rellenan con reenvío de carga a almacenamiento a través de sus campos. ^{[ 11 ]}