9.1 编译器选项的选择

但是，用户应注意，对于一些程序编码期待 COMMON 块中的数据按特定方式对齐的程序，使用 -dalign 选项（因此，对于 -fast 亦是如此）可能会带来问题。使用 -dalign ，编译器可能会添加补白以确保所有双精度（和四精度）数据（REAL 或 COMPLEX）在双字边界对齐，结果会造成：

COMMON 块因添加了补白而有可能比预期的要大。

例如，如果某个程序是以单个数组形式通过别名使用具有混合数据类型的整个 COMMON 块来写入数据的，则该程序在 -dalign 下可能不会正常工作，原因是块比程序预期的要大（因双精度和四精度变量的补白所致）。

编译器的代码产生器根据因子个数决定是否展开循环。即使该选项是以 n >1 指定的，编译器也可能拒绝展开循环。

如果可以展开具有可变循环限制的 DO 循环，已展开的版本和原始循环均会被编译。对迭代计数进行的运行时测试将决定是否适合执行已展开的循环。循环展开，特别是对于只有一条或两条语句的简单循环，会增加每次迭代执行的计算量，并且会为优化器提供调度寄存器和简化操作的更好机会。迭代次数间的权衡、循环的复杂性以及展开深度的选择都不易确定，并且可能需要进行一些试验。

下例展示如何有可能用 -unroll=4 将简单循环展开成四级深度（源代码不会随该选项而改变）：

原始循环：

本例展示了一个具有固定循环计数的简单循环。对于可变循环计数，重构将更加复杂。

《 Fortran 用户指南 》列出了 -xtarget= 识别的所有系统名称。对于任意给定的系统名称（例如，对于 UltraSPARC-II，名称为 ultra2 ）， -xtarget 会扩展成与该系统正确匹配的 -xarch 、 -xcache 和 -xchip 的组合。优化器使用这些说明来确定遵循的策略和生成的指令。

特殊设置 -xtarget=native 使优化器能够针对主机系统（执行编译的系统）编译目标代码。当编译和执行均在相同的系统上进行时，这显然是非常有益的。当执行系统未知时，针对 通用 体系结构进行编译较为适宜。因此，缺省设置为 -xtarget=generic ，即使它有可能达不到最佳性能。

UltraSPARC-III 和 UltraSPARC-IV 支持

-xtarget 和 -xchip 标志均接受 ultra3 和 ultra3 变体，并且为 UltraSPARC-III 和 UltraSPARC-IV 处理器生成优化代码。当在最新的 UltraSPARC 平台上编译和运行应用程序时，请指定 -fast 标志，以便为该平台自动选择正确的编译器优化选项。

对于交叉编译（编译在非最新的 UltraSPARC 平台上进行，但生成专用于在 UltraSPARC-III 处理器上运行的二进制代码），使用下列标志：

使用 -m64 编译可生成 64 位代码。

有关最新 UltraSPARC 处理器的 -xtarget 标志列表，请参见《 Fortran 用户指南 》。

在 UltraSPARC-III 和 UltraSPARC-IV 平台上进行性能剖析（使用 -xprofile=collect: 和 -xprofile=use: ）效果尤为突出，这是因为它允许编译器识别经常执行的程序部分并进行最佳的本地化优化。

64 位 x86 平台支持

Sun Studio Fortran 编译器支持 Solaris 和 Linux x86 平台的 32 位和 64 位代码编译。

对于 Pentium 4 系统， -xtarget=pentium4 将展开为： -xarch=sse2 -xchip=pentium4 -xcache=8/64/4:256/128/8.

新的 -m64 选项用来指定对 64 位 x64 指令集的编译。

新的 -xtarget 选项、 -xtarget=opteron 为 32 位 AMD 编译指定了 -xarch 、 -xchip 和 -xcache 设置。

要生成 64 位代码，必须在命令行中 -fast 和 -xtarget 的后面指定 -m64 。 -xtarget 选项并不自动生成 64 位代码。 -fast 选项也会产生 32 位代码，因为它也是一个定义 -xtarget 值的宏。所有当前 -xtarget 值（ -xtarget=native64 和 -xtarget=generic64 除外）将产生 32 位代码，因此必须在 -fast 或 -xtarget 之后（右侧）指定 -xarch=m64 以编译 64 位代码，如下所示：

如果指定了 -xarch=amd64 ，编译器会立即预定义 __amd64 和 __x86_64 。

在《 Fortran 用户指南 》中，可以找到有关 32 位和 64 位 x86 平台上的编译和性能的其他信息。

9.1.1.10 使用 -xipo 进行过程间优化

这个新的 f95 编译器标志是随 Forte Developer 6 update 2 发行版引入的，它通过调用过程间分析传递来执行整个程序优化。与 -xcrossfile 不同， -xipo 在链接步骤跨越所有目标文件进行优化，而不只限于编译命令中的源文件。

在编译和链接大型多文件应用程序时， -xipo 特别有用。用 -xipo 编译的目标文件内存有分析信息。这样便能够在源文件和预编译程序文件之上进行过程间分析。

有关如何有效使用过程间分析的详细信息，参见《 Fortran 用户指南 》。

9.1.1.11 添加 PRAGMA ASSUME 断言

在源代码的关键点处添加 ASSUME 指令，可以揭示用其他方法无法确定的重要程序信息，从而有助于指导编译器的优化策略。例如，可以告诉编译器 DO 循环的行程计数始终大于某个值，或某一 IF 分支很可能不会被执行。基于这些断言，编译器可以使用该信息生成更佳的代码。

作为一项附加的好处，通过启用运行时断言结果为假时的警告消息发布，程序员可以使用 ASSUME 编译指示来验证程序的执行。

有关详细信息，参见《 Fortran 用户指南 》第 2 章中的 ASSUME 编译指示介绍以及该手册第 3 章中的 -xassume_control 编译器命令行选项。

9.1.2 其他性能策略

假设您已试验过使用各种优化选项，在编译完程序并测量了实际运行时性能之后，下一步可能就是要仔细观察 Fortran 源程序以确定可以进一步采取什么调节措施。

将注意力集中在那些占用计算时间最多的程序部分，考虑下列策略：

用等价的优化库替换手写过程。

这些都是一些好的编程习惯，往往可以获得更佳的性能。可以更进一步，为特定硬件配置手动调节源代码。然而，这些尝试可能会进一步使代码变得含糊不清，甚至会使编译器的优化器更难获得显著的性能提高。过度手动调节源代码会掩藏过程的原始意图，并且会对不同体系结构的性能产生重大的有害影响。

9.1.3 使用已优化的库

9.1.4 消除性能抑制因素

本章最后所列的某些参考书籍更为详细地论述了用于提高性能的重编程技巧。有三种主要方法值得在此提出：

9.1.4.1 删除关键循环中的 I/O

9.1.4.2 消除子程序调用

子程序调用的自动内联（使用 -inline= x,y,..z 或 -O4 ）是一种让编译器用子程序本身替换实际调用的方法（即将子程序 拉到 循环中）。要内联的例程的子程序源代码必须与调用例程存在于相同的文件中。

还有其他几种消除子程序调用的方法：

使用语句函数。如果正在调用的外部函数是一个简单的数学函数，可以将该函数改写为语句函数或语句函数集。语句函数采用内联编译，可以进行优化。

注释消息详细说明编译器所采取的优化操作。在例中可以看到：编译器内联了子例程调用并将循环展开了 5 次。仔细查看该信息可能会为进一步使用优化策略提供线索。

有关编译器注释和反汇编代码的详细信息，参见 Sun Studio《 性能分析器 》手册。