| Текущая версия |
Ваш текст |
| Строка 1: |
Строка 1: |
| - | [[Введение в теорию построения оптимизирующих компиляторов, 08 лекция (от 21 ноября)|Предыдущая лекция]] | [[Введение в теорию построения оптимизирующих компиляторов, 10 лекция (от 12 декабря)|Следующая лекция]]
| + | == From Ebaums Inc to MurkLoar. == |
| - | | + | We at EbaumsWorld consider you as disgrace of human race. |
| - | <!-- Чернов 05.12.06 -->
| + | Your faggotry level exceeded any imaginable levels, and therefore we have to inform you that your pitiful resourse should be annihilated. |
| - | | + | Dig yourself a grave - you will need it. |
| - | Список имеет важное сельскохозяйственное значение
| + | |
| - | | + | |
| - | Лектору на экзамене будет интересано, что мы поняли, какие выводы сделали, и вообще.
| + | |
| - | | + | |
| - | Alias analysis (анализ алиасов, указателей, синонимов)
| + | |
| - | | + | |
| - | Данные хранятся в адресуемых ячейках памяти. Ячейка может выстуцпать под несколькими именами. Есть переменная a , есть указатель pa:
| + | |
| - | int a;
| + | |
| - | int pa;
| + | |
| - | pa=*a;
| + | |
| - | | + | |
| - | алиас: *pa – a
| + | |
| - | | + | |
| - | Задача, определить, какие имена должеы адрес к одной ячейке памяти.
| + | |
| - | | + | |
| - | for (a=0; a<n; a++) - не можем брать переменную на регистр, потому, что исп под другим именем
| + | |
| - | {
| + | |
| - | *pa =
| + | |
| - | }
| + | |
| - | | + | |
| - | Время жизни:
| + | |
| - | a=0
| + | |
| - | ...
| + | |
| - | b = *pa – до сюда есть
| + | |
| - | | + | |
| - | то же относится к анализу достигающих определений, и т. д.
| + | |
| - | | + | |
| - | Самый простой способ анализа, лектор назовёт его так, это даже не способ анализа, а некоторой ..., консервативнй анализ алиасов. Мы делаем его, когда не хотим делать никаких сложных уравнений, анализа данных.
| + | |
| - | | + | |
| - | *pa – может обращаться ко всему.
| + | |
| - | | + | |
| - | Понятно, что это грубый подход. Это очень негативно влияет на интервалы жизни, никакую оптимизацию провести н омжем.
| + | |
| - | | + | |
| - | Откуда такой негативный эффект – поскольку обращ ко всему, то присваивание b = *pa; эквивалентно b=a1, b=a2 ... и строя решение уравнения потока, мы получим очень грубое решение, которое не позволит ничего сделать.
| + | |
| - | | + | |
| - | Такой консервативнй анализ мы делаем, если не можем сделать ничего больше.
| + | |
| - | | + | |
| - | Следующий способ: анализ алиаса, базирующийся на типах (type-based alias analysis).
| + | |
| - | | + | |
| - | t * pa – может алиасить всё, имеющее тип t.
| + | |
| - | | + | |
| - | Если мы рассмотрим Си, то такое поведение оговорено в стандарте.
| + | |
| - | | + | |
| - | Типы void * и char * могут указывать на всё, что угодно.
| + | |
| - | | + | |
| - | В том же языке Си есть некрые средства, которые позволяют облегчить процесс анализа. В язык Си ввведено ключ слово restrict. оно может использоваться только в ... . void f (void * restrict a, void * restrict b) – необходимо, чтобы a и b не указывали на одну и ту же область памяти.Например, многие функции стандартной библиотеки являются такими.
| + | |
| - | | + | |
| - | Простенький пример:
| + | |
| - | void f(int n)
| + | |
| - | {
| + | |
| - | int a, b, c;
| + | |
| - | int *p1 = &a, *p2;
| + | |
| - | L1: ...
| + | |
| - | if (n>0)
| + | |
| - | {
| + | |
| - | p2 = &b;
| + | |
| - | L2: ...
| + | |
| - | }
| + | |
| - | else
| + | |
| - | {
| + | |
| - | p2 = &c;
| + | |
| - | L3: ...
| + | |
| - | }
| + | |
| - | L4: ...
| + | |
| - | }
| + | |
| - | | + | |
| - | Варианты:
| + | |
| - | # flow-insensitive must alias analysis – ведём анализ безотносительно потока управления. must – явл. обязательными. Например: (*p1, a) – пара must alias, про другое сказать уже ничего не можем.
| + | |
| - | alias принадлжеит V x V, V – множество переменных
| + | |
| - | # flow-insensitive may alias – отношние алиасинга может выолняться в некрой точке функции. (*p1, a), (*p1, b), (*p1, c).
| + | |
| - | Полныйй анализ алиасов алгоритмически неразрешим.
| + | |
| - | # flow-sensitive must – теперь, помимо пары переменных появляется третье измерениеп – точка программы. Что можно вычислить про точку 1..4:
| + | |
| - | #* L1: (*p1, a)
| + | |
| - | #* L2: (*p1, a), (*p2, b)
| + | |
| - | #* L3: (*p1, a), (*p2, c)
| + | |
| - | #* L4: (*p1, a)
| + | |
| - | #* Теперь для каждой точки программы можно гарантированно знать, является ли переменная алиасом.
| + | |
| - | # flow-sensitive may
| + | |
| - | L4: (*p1, a), (*p2, b), (*p2, c)
| + | |
| - | | + | |
| - | Самый информативный из них последний.
| + | |
| - | | + | |
| - | Если переходим на межпроцедурный уровень, то появляется понятие context sensitive/insensitive.
| + | |
| - | | + | |
| - | Пусть есть процедура Р. Возможно, она вызывается из неск. мест и , возможно, она возвр. Значение. Когда context-in, сливаем все вызовы в один, и сливаем все контексты вызова (join). Получаем выходной контекст, и ставимего в места вызова. Тут два ист неопр – на входе и на выходе.
| + | |
| - | | + | |
| - | context-sensitive – каждый вызов рассматривается отдельно. Минус – всё это сильно разрастается.
| + | |
| - | | + | |
| - | Как правило, все совр реализации context-ins
| + | |
| - | | + | |
| - | Наиболее распрост вариант, который исп в продвинутых анализаторах – flow sens cotext insens alias analysis
| + | |
| - | | + | |
| - | Уже при реализации анализа есть выбор между двумя вариантами:
| + | |
| - | # Символические выражения, адресующие память и отношения между ними. *pa, a, b[10], pa->pb->p
| + | |
| - | # Абстрактные вычисления с исп. моделирования памяти. Мы вводим понятие абстрактной ячейки памяти (abstract memory location) для каждой переменной, которая сущ в программе, создаём отдельный AML. Кроме того, мы создаём ананомную память (anon) – память вообще, в куче. anon(t) – память в куче опред типа
| + | |
| - | AML:
| + | |
| - | name
| + | |
| - | type
| + | |
| - | value
| + | |
| - | | + | |
| - | bool+int – будем хранить стандартную реш тку продвижения констант (_|_, T, val)
| + | |
| - | pointers - _|_, T, множество расширенных AML(set of ext. AML). Сюда могут входить ве AML, созданные в программе, кроме того может попадать ананимная или типизир память, а также null.
| + | |
| - | | + | |
| - | Все остальные типы рассмотрим потом.
| + | |
| - | | + | |
| - | Принципиальные ограничеиня:
| + | |
| - | # Насколько глудоко заглядываем в структуру
| + | |
| - | # насколько глубоко хотим различать дин. объекты
| + | |
| - | # размер мн. вл для указателей
| + | |
| - | | + | |
| - | Естественно, что такого рода ограничения неизбежно понижают точность анализа.
| + | |
| - | | + | |
| - | Итак, появились три типа ячеека памяти, ввели ограничения. Осталось пройти по программе и информацию получить.
| + | |
| - | | + | |
| - | Две фазы:
| + | |
| - | # Сбор алиасов. Мы идём по исх программе и в соотв с правилами языка мы помещаем некоторые точки, могут они быть алиасами или не могут.
| + | |
| - | # Распространение о функциям (языко-независимые, forward dfa). В один проход можно собирать алиасы и с помощью f. dfa их продвигать
| + | |
| - | | + | |
| - | Для начала для параметра функции генерируем AML. Значение неопр. Для лок переменных трёл то же, для p1 создаётся AML, у которого множ знач будет ссылаться на a, у p2 будет тоже неопределённость.
| + | |
| - | | + | |
| - | p = 0 – как изменяется AML? aml(p).value={null}
| + | |
| - | p = malloc(s) – aml(p).value = {anon(type(p))}
| + | |
| - | p = &a – aml(p).value = {aml(a)}
| + | |
| - | p2=p1 – aml(p2).value={aml(p1).value}
| + | |
| - | и так далее
| + | |
| - | | + | |
| - | Тонкости:
| + | |
| - | Разыменование
| + | |
| - | a=*p – aml(a) – если множество аэмелей указывает на множество аэмелей, у которых одно значение, то его присваиваем, иначе переопределённость
| + | |
| - | | + | |
| - | Всё, до чего может дотянуться вызываемая функция, становится переопределённым.
| + | |
| - | | + | |
| - | Слияние графа потока управления:
| + | |
| - | i L1: v1 i L2: v2
| + | |
| - | L3: v1 объединение v2
| + | |
| - | | + | |
| - | Можно выписать все правила для всех конструкций языка, итерирукем по функциям, в итоге всё сойдётся и получим все AML. В большинстве случаев там будет неопр.
| + | |
| - | | + | |
| - | Всё множество AML мы храним для каждой точки, и это весьма прожорливо.
| + | |
| - | | + | |
| - | Локальные хаки:
| + | |
| - | пока игнорировался такой аспект, как массивы. Чем плохи массивы. Массив это мало того, что имя, у него ещё есть индекс. a[i] и a[j] они могут быть при опр условиях алиасами, при опр не могут. Работа с массивами требует тонкой работы с индексами. Можно считать массивы как структуры одной большой помойкой. Массив можно взять и для каждого элемента массива хранить отдельный AML. Тогда операции слияния надо обрабатывать более тонко. Например:
| + | |
| - | Первое уточнение:
| + | |
| - | i: 5 i: 2 i: 4
| + | |
| - | {5, 2, 4}
| + | |
| - | | + | |
| - | Второй вариант, хранить для чисел интервалы:
| + | |
| - | [2, 5]
| + | |
| - | Второе:
| + | |
| - | в языке Си есть замечательные конструкции типа *p++, то есть указатель может указывать в кусочек массива по какому-то смещению. Хранить множество AML недостаточно, мы можем хранить пары <AML offset>. Появляется инкремент указателей (раньше получ переопр), арифметика с указателями, возможность хоть как-т оотслеживать индексы, и т. д.
| + | |
| - | | + | |
| - | В результате точность улучшим, но будем тратить больше памяти и работатьмедленнее.
| + | |
| - | | + | |
| - | След вещи:
| + | |
| - | a=b+1;
| + | |
| - | В процессе работы может оказаться полезным сохранить это неравенство. В результате получим задачу целочисл линейного программирования. Если мы его решим, то получим некоторые свойства программы. Этих задач до полна.
| + | |
| - | | + | |
| - | Второй подход для повышения точности – в точке, где появилась ошибка, будем откручивать назад, строить простейшие предуслови и, возможно, какие-то интервалы пропадут.
| + | |
| - | | + | |
| - | Наука здесь кончается, дальше начинаются хаки.
| + | |
| - | | + | |
| - | {{Введение в теорию построения оптимизирующих компиляторов}}
| + | |
| - | {{Lection-stub}}
| + | |
