MLIR がもたらす新たな中間表現の可能性
はじめに 半導体の微細化が鈍化し、ハードウェアによる高速化が困難になっている現状において、ソフトウェアによる計算の高速化が喫緊の課題となっています。この状況において、特定のドメインの問題を解くことに最適化された言語であるドメイン固有言語と、そのコンパイラであるドメイン固有コンパイラの活用が望まれています。 ドメイン固有コンパイラの構築の際には、開発を容易にするために、既存のコンパイラ基盤であるLLVMを活用することが考えられます。しかし、LLVM はドメイン固有コンパイラの構築にはあまり向きません。この理由は、LLVM の成功と表裏一体の関係にあります。 LLVM が成功した理由は、コンパイラの処理を適切に分割し、独立したモジュールとして機能させたことにあります。このモジュール化において中心的な役割を果たしているのが、LLVM で用いられる中間表現(Intermediate Represe
コンパイラのコード最適化や解析手法の論文のサーベイ - Jicchoの箱
この記事では，自分が最適化コンパイラの研究をする上で読んできた論文をまとめていこうと思う． まとめることで，自分のためにもなるだろうし，読んだ人のためにもなれたら嬉しい． 以下，随時更新． 部分冗長除去法(Partial Redundancy Elimination, PRE) 部分無用コード除去 (Partial Dead Code Elimination, PDE) スカラ置換(Scalar Replacement) レジスタ促進(Register Promotion) 質問伝播(Question Propagation) 演算子強度低減(Strength Reduction) ループ最適化(Loop Optimization) 手続き間最適化(Inter-procedural Optimization) 解析系 参考書籍 部分冗長除去法(Partial Redundancy Elim
低レイヤを知りたい人のための Cコンパイラ作成入門
はじめに このオンラインブックは執筆中です。完成版ではありません。フィードバックフォーム この本には一冊の本に盛り込むにはやや欲張りな内容を詰め込みました。本書では、C言語で書かれたソースコードをアセンブリ言語に変換するプログラム、つまりCコンパイラを作成します。コンパイラそのものもCを使って開発します。当面の目標はセルフホスト、すなわち自作コンパイラでそれ自身のソースコードをコンパイルできるようにすることです。 この本では、コンパイラの説明の難易度が急に上がりすぎないように、様々なトピックを本書全体を通じて次第に掘り下げていくという形で説明することにしました。その理由は次のとおりです。 コンパイラは、構文解析、中間パス、コード生成といった複数のステージに概念的に分割することができます。よくある教科書的アプローチでは、それぞれのトピックについて章を立てて解説を行うことになりますが、そのよう
Linuxカーネルを読む前にやったこと - komukomo’s diary
「カーネルのコードがよくわからない。Linuxカーネルに関する本を読んでもいまいちしっくりこない。」 から、「読めば理解できそう..!」 になるまでにやったことのまとめ。 はじめに 低レイヤの話がわかるようになりたかった。 カーネルの中身が知りたかった。 とりあえず本を読もうと思い詳解 Linuxカーネル 第3版を読んだが知識がなさ過ぎてよくわからない。 知らない用語だらけで都度調べればなんとなくはわかる気もするが、いまいち頭に入ってこない。 今思うとそもそもCPUの話なのかカーネルの話なのかさえよくわからない状態で読んでいたような気がする。 そんな状態を克服するためにやったことをまとめておく。 学習前 学習前の自分の知識はこんな感じだった。 知っていた データ構造とアルゴリズム 論理回路 C言語（研究室で数値計算に使える程度。構造体やポインタくらいならわかる。） よく知らなかった OSが
コンパイラ中間言語およびその最適化の設計と実装
こんにちは､びしょ〜じょです｡ 年明けに買った対洗濯物用乾燥機のおかげで窓を開けたりカーテンレールにハンガーを吊るす日々が終わりました｡ ところで2月分の電気代はすでに1月分を越えようとしています｡ 1. はじめに 今年は4年次なので卒業研究! ということでjoin pointを追加したコンパイラ中間言語の設計と､その上での最適化を定義してやっていきました｡ 実装はこちら 卒研発表をスライドを作るためにも､何をしたかを噛み砕いて文に起こしてみたいと思います｡ 2. 関連研究 PLDI 2017で『Compiling without Continuations』1という発表がありました｡ 継続の緑の本をもじったタイトルですが､CPSと直接戦っている感じではないです｡ join pointと呼ばれるものを明示的に扱うことでコードサイズの爆発を抑えたり高速に動作するターゲット言語に変換しようとい
libc非依存の言語処理系(もしくは、自作CPUへの移植の苦労話) - wasabizの日記
2015-02-03 libc非依存の言語処理系(もしくは、自作CPUへの移植の苦労話) 自作CPUへの移植が大変だったのでメモ。 まず、今回ターゲットにする環境の特徴を軽く説明しておくと CPUが自作 ISAも独自 uccという自作Cコンパイラ(開発中で不完全、c89のサブセット)とMLコンパイラがある 浮動小数点数はIEEE single floatのみサポート メモリは4MB IOはRS232Cしかない そこそこ安定したシミュレータがある。 Cコンパイラと入っても不完全なので、cファイルはコンパイルできてもlibcに相当するものはまだない。C89(C90)のサブセットしかサポートしていないので、ビットフィールドが無かったり、charが32bitだったり、構造体渡し・構造体返し・構造体代入がなかったりする。最終的にはこいつでOSをコンパイルする予定なのだけれど、OSもよそから持ってきた
CC500: a tiny self-hosting C compiler
Introduction I wrote this tiny compiler, which translates a subset of C into x86 machine code, for fun. It has no use, unless it counts as educational. I called it CC500 because I initally guessed it would take about 500 lines. It turned out to be about 600 lines even without the comments and blank lines. With the comments and blank lines it has about 750 lines. It could be made shorter, but I wan
きつねさんでもわかるLLVM - 達人出版会
内容紹介本書は趣味でLLVMを触っている著者二人のLLVMをもっと普及させていきたいと思いから生まれたLLVM解説本です。 LLVMは今非常に注目されていますが、度重なるAPI仕様の変更や公式ドキュメントの充実さなどが理由で、まとまった解説がなされたものはありませんでした。本書によりまとまった情報が日本語で手に入るようになり、多くの方にLLVMを知って頂けると幸いです。 本書ではLLVMを使用したコンパイラの作り方を順を追って説明しLLVMへの理解を深めてもらおうというのがコンセプトになっています。フロントエンド(中間表現出力まで)、ミドルエンド(最適化)、バックエンド(オブジェクト生成)と幅広く解説していますので多くの方に有用な内容を含んでいるのではないでしょうか。 LLVMの用途は多岐にわたり，本書では解説できていない部分もありますが，初心者向けの情報としてLLVMを利用するための基礎
「末尾最適化」を正しく理解する - ブートストラッピングでコンパイラを作る日記
以下の記事でPythonやRubyの末尾再帰関数をループに変換する手法が「末尾再帰最適化」や「末尾呼び出し最適化」として紹介されているのですが、これらの用語を使うのは間違いです。 紹介されている手法(動的束縛を利用して制御フローを変形する手法)自体は大変面白いですね。 Pythonで末尾再帰最適化をする。 Rubyで末尾再帰最適化をする。 参考文献として以下を挙げておきます。 William D. Clinger "Proper Tail Recursion and Space Efficiency" ちゃんと読み直していないので、以下の説明に間違いがあるかも知れません。その場合はご指摘お願いします。 まず「末尾呼び出し(Tail Call)」は関数の一番最後の式(末尾式)であって、関数呼び出しであるものを指します。 void foo() { bar(); baz(); /* 末尾呼び出し
アセンブラコードで見るC++ Composer XEの強力な最適化機能 | OSDN Magazine
インテル C++ Composer XEには、強力な最適化機能を備えるコンパイラが含まれている。インテルCPUが備えるSSEやAVXといった機能を効率的に利用するコードや、マルチコアによる並列処理を行うコードを自動的に生成できるのが特徴だ。本記事ではインテル C++ Composer XEが持つさまざまな最適化機能を紹介するとともに、コンパイラが出力するアセンブラコードをチェックしてその効果を探っていく。 無視できないコンパイラの最適化機能、アプリケーションによっては数十パーセントものパフォーマンス向上も 近年のCPUの進化に伴い、コンパイラの最適化機能が注目されるようになってきた。パイプライン化やキャッシュの大容量化、分岐予測や投機的な実行といった機能の採用など、CPUの内部アーキテクチャは進化を続けている。そのため、コンパイラにはCPUのリソースを効率良く利用できるバイナリコードを生成
KASAHARA KIMURA Laboratory Home Page
'08/10/10 : 笠原博徳教授がIEEE Computer Society 理事に選出されました。ご支援ありがとうございました。 '08/07/19 : 早稲田オンラインにエコ・コンピューターが紹介されました '08/04/10 : 開発マルチコアチップが総合科学技術会議にて紹介されました。 （資料） '08/03/08 : 成田誠之助 教授 最終講義・記念懇親会が執り行われました。 （写真） '08/02/04 : 情報家電向けマルチコアLSIの低消費電力化技術を開発 '07/12/25 : マルチコア用プロセッサの並列コンパイラの研究へ '07/07/28 : 笠原・木村研のマルチコアに関する研究がBSiで紹介されました '07/05/31 : 情報家電の開発期間短縮が可能なマルチコア技術を開発
計算機言語論
199年度計算機言語論の講義（小林担当分）に関連する文献 型システムに関する一般的なサーベイ Luca Cardelli and Peter Wegner, "On Understanding Types, Data Abstraction, and Polymorphism," ACM Computing Surveys, vol.17, no.4, 1986. 型情報に基づくレコードのコンパイル Atsushi Ohori, "A polymorphic record calculus and its Compilation," ACM Transactions on Programming Languages and Systems, Vol.17, No.6, pp.844-895, 1995. 多相型言語における型を利用した効率のよいデータ表現 Greg Morrisett, "
Technical Issues of Separation in Function Cells and Value Cells
Technical Issues of Separation in Function Cells and Value Cells This paper appears in Lisp and Symbolic Computation, Volume 1, No. 1, June 1988, pp81-101. The substance of the original text appears in normal fonting, though a small number of out-and-out typos were corrected. Oddities of spelling that were the custom of the time (either generally, or just for me) were left alone. Some formatting
Xbyak - x86 JIT assembler -
Xbyak - x86, x64 JIT assembler - .frame(English) .frame(x86の究極の最適化手法?) Xbyak(カイビャック)はx86(IA32), x64(AMD64, x86-64)のマシン語命令を生成するC++のクラスライブラリです. プログラム実行時に動的にアセンブルすることが可能なため, 柔軟な最適化(動的コード生成)が可能となります(利用シーン:量子化の高速化, 式の計算). 暗号ライブラリに使って高速な実装をしてみた(very fast etaT pairing for Core 2 Duo) ヘッダファイルオンリー xbyak.hをインクルードするだけですぐ利用することができます(32bit, 64bit両対応). Windows Xp(32bit, 64bit), Vista/Linux(32bit, 64bit)/Intel
The LLVM Compiler Infrastructure Project
Useful Links Forums LLVM Discourse Mailing Lists: Commits List Discord (Real-time Chat): Discord IRC Channel: irc.oftc.net #llvm Calendar: LLVM Community Calendar Dev. Resources: doxygen Sources (GitHub) Code Review Blog Bug tracker Buildbot Green Dragon LNT Scan-build llvm-cov Compile-time tracker Release Emails 18.1.1: Mar 2024 18.1.0: Mar 2024 17.0.6: Nov 2023 17.0.5: Nov 2023 17.0.4: Oct 2023
Index of Compiler Resume
コンパイラ演習レジュメ '98年度情報科学実験IIコンパイラ演習のレジュメです。1から8までは田浦さん、9は遠藤さんによるものです。 ただし、ここにはレジュメの約半分、課題までの部分は載せてありますが、課題の答えは載っていません。(^^) 課題説明 仕様説明 CPSの定義 最適化(1) Closure変換 Register割り当て + 抽象機械コード生成 実マシンコード生成 Garbage Collection 一般教養としてのGarbage Collection 〔トップページへ〕 〔「ソフトウェアの作成」のindexページへ〕 <vu@is.s.u-tokyo.ac.jp> Last updated on 16 May, 1999
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コンパイラの作り方 (詳解)
https://www.is.s.u-tokyo.ac.jp/vu/97/jugyo/processor/compilerresume/index.html
Javaでコンパイラの基礎を理解する