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author | kent <kent@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp> |
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date | Tue, 16 Feb 2010 17:25:21 +0900 |
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--- /dev/null Thu Jan 01 00:00:00 1970 +0000 +++ b/recital-slide/slide.html Tue Feb 16 17:25:21 2010 +0900 @@ -0,0 +1,938 @@ +<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> +<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" + "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd"> +<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" xml:lang="ja" lang="ja"> +<head> + <title>Continuation based C</title> + <meta name="copyright" content="Copyright © 2009 KSL: Yogi KENT" /> + <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8" /> + <meta name="font-size-adjustment" content="1" /> + <link rel="stylesheet" href="slidy.css" + type="text/css" media="screen, projection, print" /> + <link rel="stylesheet" href="slide.css" + type="text/css" media="screen" /> + <!--link rel="stylesheet" href="../Slidy/w3c-blue2.css" + type="text/css" media="screen, projection, print" /--> + <style type="text/css"> + .right { + float: right; + width: 40%; + } + .left { + float: left; + width: 40%; + } + div.slide { + vertical-align: middle; + } + div.top h1 { + width: 70%; + padding: 0 1em 0; + text-align: center; + } + #frame { + position: fixed; + left: -1px; + top: -1px; + width: 800px; + height: 600px; + border: solid 1px red; + visibility: visible; + } + .speak { + + visibility: hidden; + + font-size: 80%; + line-height: 1.0; + position: fixed; + right: 0.5em; + bottom: 1.5em; + max-width: 60%; + background-color: green; + opacity: 0.90; + color: black; + -moz-border-radius: 8px; + -webkit-border-radius: 8px; + } + ul.narrow li { + margin-right: 0; + } + table { + border-collapse: collapse; + border: solid 1px black; + } + table td { + border: solid 1px black; + } + table th { + text-align: center; + border: solid 1px black; + } + </style> + <script src="slidy.js" + charset="utf-8" type="text/javascript"> + </script> + <script type="text/javascript"> + sizes = new Array("14pt", "15pt", "16pt", "17pt", "18pt", "19pt", "20pt", "21pt", "22pt","23pt", "24pt", "26pt", "28pt", "30pt", "32pt"); + sizeIndex = 1; + mouseClickEnabled = false; + </script> +</head> +<body> +<!-- this defines the slide background --> +<div id="frame"></div> + +<div class="background"> + <div class="header"> + <!-- sized and colored via CSS --> + </div> + + <!--img id="head-icon" alt="graphic with four colored squares" + src="../Slidy/icon-blue.png" /--> + + <div class="footer"> + <object id="w3c-logo" data="kent-logo2.svg" type="image/svg+xml" title="KENT logo"> + <a href="http://www.w3.org/"> + <img alt="W3C logo" id="w3c-logo-fallback" src="kent-logo2.png" /> + </a> + </object> + + <!-- modify the following text as appropriate --> + 組み込み向け言語CbCのGCC上の実装 <span style="font-size:70%;">http://www.cr.ie.u-ryukyu.ac.jp/~kent/slide/final.html</span><br /> + <!--Event, Location, Month Year--> + </div> +</div> + +<div class="slide top"> + <h1>組み込み向け言語Continuation based CのGCC上の実装</h1> + <p> + 与儀健人 (並列信頼研究室) + <<a href="mailto:">kent@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp</a>> + </p> + <!--img src="../Slidy/keys.jpg" class="cover" + alt="W3C as letters on 3 plastic buttons from a keyboard" /--> + <!--h2>ゼミ, 河野研, Sep, 2009</h2--> +</div> + +<div class="slide"> + <h1>研究の背景</h1> + <ul> + <li>ソフトウェアは今も大規模・複雑化が続いている</li> + <li>しかし、ソフトウェアのバグを発見するのは難しい</li> + <li style="marker:none;"/> + <li>組込みやReal-time処理の需要も増大してる</li> + <li>高速な応答が要求される組込み処理にはハードウェアに近い言語が適している</li> + </ul> + <p class="subtitle">なにが問題になるのか?</p> + <ul> + <li>組込みソフト、Real-time処理、通信プロトコル記述、どれも状態遷移ベース</li> + <li>現存する記述言語は状態遷移の記述に向いていない</li> + <li>スタックが状態を隠蔽するため、分割しにくい、検証が難しい</li> + </ul> +</div> + +<div class="slide" style="font-size:95%"> + <h1>研究目的</h1> + <p class="subtitle"> + 状態遷移記述をベースとした、より細かい単位でのプログラミングを実現する + </p> + <ul> + <li>組込み、通信プロトコル、Real-time処理などの記述に向いている</li> + <li>状態遷移を直接記述するため、タブロー法での検証に有利</li> + <li>関数より細かく、ステートメントより大きい処理単位</li> + <li>細かい単位でソースコードレベルの最適化を可能にする</li> + </ul> + <p class="subtitle">条件</p> + <ul> + <li>既存のソフトウェアは膨大であり、無駄にはできない</li> + <li>互換性が必須条件</li> + <li>Cからの変換、Cへの変換ができる事が望ましい</li> + </ul> +</div> + +<div class="slide"> + <h1>Continuation based Cの提案</h1> + <p class="subtitle">継続を基本とする記述言語CbC</p> + <ul> + <li>環境を保持しない継続、<dfn>軽量継続</dfn>を導入</li> + <li>軽量継続で<em class="weak">状態遷移が明確</em>になる</li> + <li>関数の代わりとなる処理単位<dfn>コードセグメント</dfn></li> + <li>関数 > コードセグメント > ステートメント</li> + <li>for, whileなどのループも軽量継続で実現できる</li> + <li>Cとの相互利用のための構文<dfn>環境付き継続</dfn> + <ul> + <li>このCとの相互利用可能なCbCは<em>C with Continuation</em>と呼ばれる</li> + </ul> + </li> + </ul> + <p class="subtitle"></p> +</div> + +<div class="slide" style="font-size:95%;"> + <h1>コードセグメントと軽量継続の記述</h1> + <pre style="float:right; width-max:45%"> +<code>typedef code (*NEXT)(int); +int main(int argc, char **argv) { + int i; + i = atoi(argv[1]); + goto factor(i, print_fact); +} +<em>code factor(int x, NEXT next)</em> { + goto factor0(1, x, next); +} +code factor0(int prod,int x,NEXT next) { + if (x >= 1) { + goto factor0(prod*x, x-1, next); + } else { + <em>goto (*next)(prod);</em> + } +} +code print_fact(int value) { + printf("factorial = %d\n", value); + exit(0); +} </code></pre> + <p class="subtitle">実際のプログラム記述は?</p> + <ul> + <li>コードセグメント定義 + <ul> + <li><code>codeキーワードで宣言</code></li> + <li>書式は関数と同じ</li> + </ul> + </li> + <li>軽量継続制御 + <ul> + <li><code>goto</code>キーワードと引数</li> + <li>コードセグメントの最初に飛ぶ</li> + <li>コードセグメントポインタによる間接継続も可能</li> + </ul> + </li> + </ul> +</div> + +<div class="slide"> + <h1>これまでのCbC</h1> + <p class="subtitle"></p> + <dl> + <dt>2000</dt> + <dd>micro-cをベースとしたコンパイラの完成<br/> + x86, PowerPC, ARM, MIPS. + </dd> + <dt>2002</dt> + <dd>CbCを用いた分散計算</dd> + <dt>2005</dt> + <dd>CbCを用いたプログラム分割手法</dd> + <dt>2006</dt> + <dd>CbCによるSPUマシンのシミュレータ</dd> + <dt>2007</dt> + <dd>時相論理をベースとしたCbCプログラムの検証</dd> + <dt>2008</dt> + <dd>GCCをベースとしたコンパイラが開発される</dd> + <dt>2010</dt> + <dd>GCCベースコンパイラを実用レベルに拡張</dd> + </dl> +</div> + +<div class="slide"> + <h1>本研究での取り組み</h1> + <p class="subtitle">取り組み</p> + <dl> + <dt>First</dt> + <dd>GCCにて実用レベルのCbCプログラムを動作可能にする + <ul> + <li>軽量継続の実装、これまでの制限の除去</li> + <li>x86アーキテクチャにて高速化を行った</li> + <li>PowerPCアーキテクチャでの間接継続の追加</li> + </ul> + </dd> + <dt>Second</dt> + <dd>C言語との相互利用を可能にした</dd> + <dt>Third</dt> + <dd>ソースコードメンテナンス性の向上</dd> + </dl> +</div> + + + +<div class="slide"> + <h1>GNU コンパイラコレクション (GCC)</h1> + <div style="width:50%;float:right;"> + <p class="subtitle">GCCでのコンパイルの流れ</p> + <ul style="padding-left:3em"> + <li>フロントエンド</li> + <li>ミドルエンド</li> + <li>バックエンド</li> + </ul> + </div> + <img style="width:80%;position:relative;top:-15%;" src="figures/gcc-flow.png" /> +</div> + +<div class="slide"> + <h1>GNU コンパイラコレクション (GCC)</h1> + <div style="width:50%;float:right;"> + <p class="subtitle">GCCでのコンパイルの流れ</p> + <ul style="padding-left:3em"> + <li>フロントエンド</li> + <li>ミドルエンド</li> + <li>バックエンド</li> + </ul> + </div> + <img style="width:80%;position:relative;top:-15%;" src="figures/gcc-flow2.png" /> +</div> + + +<div class="slide"> + <h1>First: 軽量継続の実装</h1> + <p class="subtitle">軽量継続を実装するには?</p> + <ul> + <li>河野先生の作ったmicro-cは元より軽量継続を考慮して良く設計されている</li> + <li>micro-Cと同じ命令列を出力させるのは難しい</li> + <li>関数コール(call命令)ではもちろんダメ</li> + <li>必ず<em>jmp命令</em>を出力しないといけない</li> + <li>スタックを拡張してはいけない</li> + <li>しかしGCCでは<em>関数をベース</em>にしなければならない</li> + </ul> + <p class="subtitle"><dfn>末尾呼出</dfn>をGCCに<em>強制</em>させる必要がある</p> +</div> + +<div class="slide"> + <h1>First: 軽量継続の実装</h1> + <p class="subtitle">末尾呼出ってなに?</p> + <img style="float:right; width:50%; margin:1em; " src="figures/tailcall.png" /> + <ul> + <li>リターンの直前の関数呼び出しのこと</li> + <li>GCCが最適化してくれる (<em>TCE</em>)</li> + <li>元の関数に戻らないため少し高速に</li> + <li>スタックも積まなくてよいため、大幅なメモリ節約、アクセス軽減</li> + </ul> +</div> + +<div class="slide"> + <h1>First: 軽量継続の実装</h1> + <p class="subtitle">末尾呼出ってなに?</p> + <img style="float:right; width:50%; margin:1em; " src="figures/tailcallstack.png" /> + <ul> + <li>リターンの直前の関数呼び出しのこと</li> + <li>GCCが最適化してくれる (<em>TCE</em>)</li> + <li>元の関数に戻らないため少し高速に</li> + <li>スタックも積まなくてよいため、大幅なメモリ節約、アクセス軽減</li> + </ul> + <p class="subtitle incremental">この末尾呼出(TCE)を強制して軽量継続を実装!</p> +</div> + +<div class="slide"> + <h1>First: x86における高速化</h1> + <p class="subtitle">軽量継続は実装されたが、やはりmicro-cに比べると遅い</p> + <ul> + <li>特にx86アーキテクチャ</li> + <li><em class="weak">あくまで関数がベース</em>なので</li> + <li>関数呼出規約に従い全ての引数をスタックに格納してしまう</li> + <li>これをレジスタにすれば高速化が可能</li> + </ul> + <p class="subtitle">fastcallの導入</p> + <ul> + <li>GCCの独自拡張機能</li> + <li>引数の最初の<em>2つのみレジスタに</em>保持するようになる</li> + </ul> +</div> + +<div class="slide"> + <h1>First: x86における高速化</h1> + <p class="subtitle">fastcallの強制</p> + <ul> + <li>通常は以下の様に定義される +<pre><code>__code current(int a, int b, int c) __attribute__((fastcall)); +</code></pre></li> + <li>しかしこれを毎回ユーザが書くのは変</li> + <li>やはりフロントエンドにて、強制するべき</li> + <li>型の構文木を生成した際にfastcall属性を付加</li> + </ul> + <p class="subtitle incremental">これで軽量継続制御が高速化される!</p> +</div> + +<div class="slide"> + <h1>First: CbCコンパイラ実装の評価</h1> + <p class="subtitle">CbCGCCとmicro-cで性能の比較</p> + <ul> + <li>CbCGCCが実用的になったことで、micro-cとの比較が可能に</li> + <li>コンパイラの出力した実行ファイルを比較</li> + <li>CbCでのquicksort例題を用意</li> + <li>実行速度、ファイルサイズ</li> + <li>比較対象はまずは旧CbCGCC、それとmicro-c</li> + </ul> + <p class="subtitle">実行環境</p> + <ul> + <li>CbCGCC、micro-cでともに実行可能な環境を選択</li> + <li>アーキテクチャは x86, PowerPC(Cell含む)</li> + <li>OSはLinuxとOS Xを使用する</li> + </ul> +</div> + +<div class="slide"> + <h1>First: 性能評価(速度比較) vs.旧ver</h1> + <p class="subtitle">速度測定結果(単位:秒)</p> + <table> + <tr> + <th></th> + <th colspan="2">新CbCGCC</th> + <th colspan="2">旧CbCGCC</th> + </tr> + <tr> + <td></td> + <th>最適化無し</th> + <th>最適化有り</th> + <th>最適化無し</th> + <th>最適化有り</th> + </tr> + <tr> + <td>x86/OS X</td> + <td>5.907</td> + <td>2.434</td> + <td>4.668</td> + <td>3.048</td> + </tr> + <tr> + <td>x86/Linux</td> + <td>5.715</td> + <td>2.401</td> + <td>4.525</td> + <td>2.851</td> + </tr> + </table> + <p class="subtitle">評価</p> + <ul> + <li>最適化無の場合は遅くなった </li> + <li>最適化を行うと、<em>約20%の高速化に成功</em></li> + <li>fastcallの効果が十分に出ている</li> + </ul> +</div> + + +<div class="slide"> + <h1>First: 性能評価(速度比較)</h1> + <p class="subtitle">速度測定結果(単位:秒)</p> + <table> + <tr> + <td></td> + <td>最適化なしのGCC</td> + <td>最適化付きのGCC</td> + <td>micro-c</td> + </tr> + <tr> + <td>x86/OS X</td> + <td>5.901</td> + <td>2.434</td> + <td>2.857</td> + </tr> + <tr> + <td>x86/Linux</td> + <td>5.732</td> + <td>2.401</td> + <td>2.254</td> + </tr> + <tr> + <td>ppc/OS X</td> + <td>14.875</td> + <td>2.146</td> + <td>4.811</td> + </tr> + <tr> + <td>ppc/Linux</td> + <td>19.793</td> + <td>3.955</td> + <td>6.454</td> + </tr> + <tr> + <td>ppc/PS3</td> + <td>39.176</td> + <td>5.874</td> + <td>11.121</td> + </tr> + </table> + <p class="subtitle">結果(micro-cとの比較)</p> + <ul> + <li>x86では速度にあまり差が出なかった</li> + <li>x86に特化しているmicro-cと差がないのは<em>とても良い結果</em></li> + <li>PowerPCではCbCGCCが<em>2倍ほど早い</em></li> + </ul> + <p class="subtitle">この違いはどこから?</p> + <ul style="font-size:95%;"> + <li>実際にアセンブラを出力して比較、その結果</li> + <li>x86は自由に使えるレジスタが少ないため、CbCGCCの最適化が効きにくい</li> + <li>演算の度にメモリ読み込み、演算、書き込みが発生する</li> + <li><em>レジスタの多いアーキテクチャではCbCGCCが断然有利になる</em></li> + <li>またCbC言語そのものもレジスタが多いアーキテクチャで有利</li> + </ul> +</div> + + +<div class="slide"> + <h1>Second: Cとの相互利用</h1> + <p class="subtitle">なぜそれが必要か</p> + <ul> + <li>既存のソフトウェアを無駄にはできない</li> + <li></li> + <li>ソースコード上での互換性がある事が望ましい</li> + <li>CbCからCの関数を呼び出すのは問題ない</li> + <li>CからCbCのコードセグメントに継続するとスタックが保持されない</li> + </ul> + <p class="subtitle"><dfn>環境付き継続</dfn>の導入</p> + <ul> + <li>軽量継続に、スタックの情報を加える</li> + <li>関数からのみ使用可能</li> + </ul> +</div> + +<div class="slide" style="font-size:95%;"> + <h1>Second: Cとの相互利用</h1> + <pre style="float:right; width-max:45%"> +<code>typedef code (*NEXT)(int); +int main(int argc, char **argv) { + int i,a; + i = atoi(argv[1]); + <em>a = factor(i);</em> + printf("%d! = %d\n", a); +} +int factor(int x) { + NEXT ret = <em>__return</em>; + goto factor0(1, x, ret); +} +code +factor0(int prod,int x,NEXT next) { + if (x >= 1) { + goto factor0(prod*x, x-1, next); + } else { + <em>goto (*next)(prod);</em> + } +} +</code></pre> + <p class="subtitle">環境付き継続の使用例</p> + <ul> + <li><code><em>__retunr</em></code>で表される特殊なコードセグメント</li> + <li>コードセグメントからは通常のコードセグメントポインタに見える</li> + <li>この<code>__return</code>に継続すると、元の関数の環境にリターン</li> + </ul> +</div> + +<div class="slide" style="font-size:95%;"> + <h1>Second: Cとの相互利用</h1> + <p class="subtitle">内部関数を用いた実装</p> + <ul> + <li><code>__return</code>が参照された場合にGCCが自動で内部関数を定義する</li> + <li>内部関数の中からは外の関数にgotoして脱出</li> + </ul> + <pre><code>int factor(int x) { + int retval; + + <em class="weak">code __return(int val) { + retval = val; + goto label; + } + if (0) { + label: + return retval; + }</em> + + NEXT ret = <em>__return</em>; + goto factor0(1, x, ret); +} </code></pre> +</div> + + +<div class="slide" style="font-size:95%;"> + <h1>Second: Cとの相互利用・評価</h1> + <p class="subtitle">この取り組みにより</p> + <ul> + <li>これにより、<dfn>C with Continuation</dfn> の仕様を満たした</li> + <li>ソースコードレベルで、Cと相互に利用することが可能になった</li> + </ul> +</div> + + + +<div class="slide"> + <h1>まとめ</h1> + <p class="subtitle">本研究での取り組み</p> + <dl> + <dt>First</dt> + <dd>CbCGCCにて実用レベルのCbCプログラムが動作可能となった + <ul> + <li><em>軽量継続における引数順序の制限を取り除いた</em></li> + <li>PowerPCでの間接継続の制限を取り除いた</li> + <li><em>x86アーキテクチャにて高速化を行った</em></li> + </ul> + </dd> + <dt>Second</dt> + <dd><em>Cとの相互利用性の向上</em></dd> + <dt>Third</dt> + <dd>ソースコードメンテナンス性の向上</dd> + </dl> +</div> + +<div class="slide" style="font-size:95%;"> + <h1>まとめ</h1> + <p class="subtitle">本研究での成果</p> + <dl> + <dt>成果1</dt> + <dd>CbCGCCがCとの相互利用も含むCbCのフルセットとして利用可能になった + <dt>成果2</dt> + <dd>CbCが多数のアーキテクチャに対応 + <ul> + <li>20以上のアーキテクチャ</li> + <li>特に64bitのx86, SPUがうれしい</li> + </ul> </dd> + <dt>成果3</dt> + <dd>CbCの高速化 + <ul> + <li>x86においてmicro-cと互角の速度を達成</li> + <li>PowerPCでは2倍の速度</li> + </ul></dd> + </dl> +</div> + +<div class="slide"> + <h1>今後の課題</h1> + <p class="subtitle"></p> + <ul> + <li>Real-time、組込み向けに実用的なCbCプログラムの例題が欲しい</li> + <li>タブロー方を用いた検証</li> + <li>TaskManagerのCbC実装</li> + </ul> + <p class="subtitle">CbC言語の今後</p> + <ul> + <li>オブジェクティブなCbCの設計</li> + <li>データセグメントの導入</li> + <li>スケジューラのためのリフレクション</li> + </ul> +</div> + + +<div class="slide"> + <h1>おわり</h1> + <p class="subtitle">ありがとうございました</p> +</div> + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +<div class="slide"> + <h1>Continuation based C</h1> + <ul> + <li>言語仕様</li> + <li>return-callから軽量継続へ</li> + <li>コードセグメント</li> + <li>状態遷移に適した言語</li> + <li>Cとの互換性</li> + </ul> +</div> + + +<div class="slide"> + <h1></h1> + <p class="subtitle"></p> + <ul> + <li></li> + <li></li> + </ul> +</div> +<div class="slide"> + <h1></h1> + <p class="subtitle"></p> + <ul> + <li></li> + <li></li> + </ul> +</div> + +<div class="slide"> + <h1></h1> + <p class="subtitle"></p> + <ul> + <li></li> + <li></li> + </ul> +</div> + + +<div class="slide"> + <h1>First: PowerPCでの間接継続</h1> + <p class="subtitle"></p> + <ul> + <li></li> + </ul> + <p class="subtitle"></p> + <div style="width:70%;margin:1em auto 0;"> +<pre><code> +</code></pre> + </div> +</div> + +<div class="slide"> + <h1>継続制御での並列代入</h1> + <p class="subtitle" style="margin:0 1em 0.1em;"> + 本当に最適化で余分なコードが消えるのか? + </p> + <div style="width:45%;float:left;margin-left:1em;"> + 最適化しない場合 +<pre style="margin-top:0"><code> _test: + stwu r1,-64(r1) + mr r30,r1 + stw r3,88(r30) + stw r4,92(r30) + stw r5,96(r30) + lwz r0,92(r30) + stw r0,32(r30) + lwz r0,96(r30) + addic r0,r0,1 + stw r0,28(r30) + lwz r0,88(r30) + stw r0,24(r30) + lwz r3,32(r30) + lwz r4,28(r30) + lwz r5,24(r30) + addi r1,r30,64 + lwz r30,-8(r1) + lwz r31,-4(r1) + b L_next$stub +</code></pre> + </div> + <div style="width:45%;float:right;margin-right:1em;"> + 最適化した場合 +<pre><code> +_test: + mr r0,r3 + mr r3,r4 + mr r4,r5 + mr r5,r0 + b L_next$stub +</code></pre> + </div> + <div style="width:50%;float:right"> + <ul> + <li>r3:=a, r4:=b, r5:=c</li> + <li>最適化しないとload, storeが満載</li> + <li>最適化すると無駄なload, store命令が消えている</li> + <li>実際はr0を使って4命令で入れ替えられる!</li> + </ul> + </div> +</div> + + +<div class="slide"> + <h1>継続とはなんなのか?</h1> + <p class="subtitle">継続</p> + <ul> + <li>現在の処理を続行するための情報 + <ul> + <li>Cならば続く命令のアドレスや</li> + <li>命令に必要な値、</li> + <li>スタックなど、その環境全てを含む</li> + </ul> + </li> + </ul> + <p class="subtitle">CbCでの軽量継続</p> + <ul> + <li>継続からスタックに関する情報を落とす</li> + <li>続く命令とデータのみのシンプルな継続</li> + <li>命令は<em>コードセグメント</em>、引数は<em>インタフェイス</em>と呼ばれる</li> + </ul> +</div> + +<div class="slide" style="font-size:95%;"> + <h1>コードセグメントと軽量継続の記述</h1> + <pre style="float:right; width-max:45%"> +<code>typedef code (*NEXT)(int); +int main(int argc, char **argv) { + int i; + i = atoi(argv[1]); + goto factor(i, print_fact); +} +<em>code factor(int x, NEXT next)</em> { + goto factor0(1, x, next); +} +code factor0(int prod,int x,NEXT next) { + if (x >= 1) { + goto factor0(prod*x, x-1, next); + } else { + <em>goto (*next)(prod);</em> + } +} +code print_fact(int value) { + printf("factorial = %d\n", value); + exit(0); +} </code></pre> + <p class="subtitle">実際のプログラム記述は?</p> + <ul> + <li>コードセグメント定義 + <ul> + <li><code>codeキーワードで宣言</code></li> + <li>書式は関数と同じ</li> + </ul> + </li> + <li>軽量継続制御 + <ul> + <li><code>goto</code>キーワードと引数</li> + <li>コードセグメントの最初に飛ぶ</li> + <li>コードセグメントポインタによる間接継続も可能</li> + </ul> + </li> + </ul> +</div> + +<div class="slide"> + <h1>Cとの比較について</h1> + <p class="subtitle">quicksort例題をCと比較すると</p> + <ul> + <li>現在のところ、遅くなる</li> + <li>問題はquicksortという例題では必ずスタックが必要だということ</li> + <li>例題ではスタックを自前の構造体で用意している</li> + <li>そのため、ハードウェアで考慮されたスタックよりは遅い</li> + <li>状態遷移ベースの例題を作りたい</li> + </ul> +</div> + + +<div class="slide" style="font-size:95%;"> + <h1>fastcall</h1> + <p class="subtitle">実際の出力アセンブラ</p> + <div style="width:50%;float:left;margin-left:auto;"> + <p style="margin:0;text-align:center">fastcallにした場合</p> +<pre><code>current: + subl $12, %esp + movl $30, 16(%esp) + movl $20, %edx + movl $10, %ecx + addl $12, %esp + jmp next +</code></pre> + </div> + <div style="width:50%;float:right;margin-right:auto;"> + <p style="margin:0;text-align:center">normalcallの場合</p> +<pre><code>current: + pushl %ebp + movl %esp, %ebp + movl $30, 16(%ebp) + movl $20, 12(%ebp) + movl $10, 8(%ebp) + leave + jmp next +</code></pre> + </div> + <br clear="all" /> + <ul> + <li>命令数ではほとんど変化はない</li> + <li>引数2つがレジスタecxとedxに格納されるようになった</li> + <li>そのためメモリアクセスが減る</li> + <li>これで高速化されるはず</li> + </ul> +</div> + +<div class="slide"> + <h1>First: 性能評価(サイズ比較)</h1> + <p class="subtitle">ファイルサイズの比較</p> + <ul> + <li>組み込み系ではメモリ使用量が肝心</li> + <li>CbCGCCのサイズ最適化、速度最適化も対象とする</li> + <li>デバグ情報を付加しない、strip後のファイルサイズを比較</li> + </ul> + <p class="subtitle">結果</p> + <table> + <tr> + <td></td> + <th>CbCGCC<br/>速度最適化</th> + <th>CbCGCC<br/>サイズ最適化</th> + <th>micro-c</th> + </tr> + <tr> + <td>x86/OS X</td> + <td>9176</td> + <td>9176</td> + <td>9172</td> + </tr> + <tr> + <td>x86/Linux</td> + <td>5752</td> + <td>5752</td> + <td>5796</td> + </tr> + <tr> + <td>ppc/OS X</td> + <td>8576</td> + <td>8576</td> + <td>12664</td> + </tr> + <tr> + <td>ppc/Linux</td> + <td>10068</td> + <td>10068</td> + <td>9876</td> + </tr> + <tr> + <td>ppc/PS3</td> + <td>6960</td> + <td>6728</td> + <td>8636</td> + </tr> + </table> + <p class="subtitle">結果考察</p> + <ul> + <li>x86ではファイルサイズの差がない</li> + <li>ppcではOSによって違うが、OS Xでは3分の2に抑えることができている</li> + <li>サイズ最適化は必要ない、<em>速度最適化で充分</em></li> + </ul> +</div> + +<div class="slide"> + <h1>並列代入</h1> + <p class="subtitle">ある条件で末尾呼出が行われなくなる</p> + <ol> + <li><del>呼出先関数の全引数が占めるスタックサイズが、呼出元関数のそれより大きい場合</del> <em class="weak">解決済み</em></li> + <li><em>引数を順にスタックに格納すると、書き込み前のデータが上が着されてしまう場合</em></li> + </ol> + <p class="subtitle">問題となる例</p> +<pre><code>code somesegment(int a, int b, int c) { + /∗ do something ∗/ + goto nextsegment(b, c, a); +} +</code></pre> + <ul> + <li><code>(a,b,c) = (b,c,a)</code>と本質的に同じ。これが<dfn>並列代入</dfn></li> + <li><code>a=b,b=c,c=a</code>ではだめ。aの値が失われる</li> + <li>必ず一つ(1ワード)以上の一時変数が必要になる</li> + </ul> + <p class="subtitle">次の様に構文木を変更する</p> +<pre><code>code somesegment(int a, int b, int c) { + int a1, b1, c1; + /∗ do something ∗/ + a1=a; b1=b; c1=c; + goto nextsegment(b1, c1, a1); +} +</code></pre> + <ul> + <li>これにより、引数順序を考える必要はなくなる</li> + <li>代わりに、メモリアクセスが大量に発生</li> + <li>しかし、これはGCCの最適化で除去される</li> + </ul> +</div> + + + +</body> +</html> +