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annotate Paper/anatofuz.tex @ 43:f4d4cbf62aea

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author Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
date Fri, 09 Nov 2018 15:23:15 +0900
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56f4ac0231ee tweak tex and add bibfile
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56f4ac0231ee tweak tex and add bibfile
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31 \renewcommand{\lstlistingname}{Code}
56f4ac0231ee tweak tex and add bibfile
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32 \usepackage{caption}
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33 \captionsetup[lstlisting]{font={small,tt}}
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ea10413281c5 tweak Makefile and create reference.bib
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34 \usepackage{url}
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35 \begin{document}
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a758898008e6 add tex and Makefile
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37 % Title, Author %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
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38 \title{CbCを用いたPerl6処理系}
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40 %\affiliate{IPSJ}{情報処理学会}
154c6acc0e23 add_abst
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41 \affiliate{IERYUKYU}{琉球大学工学部情報工学科}
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43 \author{清水 隆博}{Takahiro SHIMIZU}{IERYUKYU}[anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp]
154c6acc0e23 add_abst
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44 \author{河野 真治}{Shinji KONO}{IERYUKYU}[kono@ie.u-ryukyu.ac.jp]
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46 %概要
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47 \begin{abstract}
3
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48 スクリプト言語であるPerl5の後継言語としてPerl6が現在開発されている．
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49 Perl6は設計と実装が区分されており様々な処理系が開発されている．現在主流なPerl6はRakudoと言われるプロジェクトである．
154c6acc0e23 add_abst
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
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50 RakudoではPerl6自体をNQP(NotQuitPerl)と言われるPerl6のサブセットで記述し,NQPをVMが解釈するという処理流れになっている．
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
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51 このVMは任意のVMが選択できるようになっており,現在はMoarVM,JavaVM,Javascriptが動作環境として選択可能である．
3
154c6acc0e23 add_abst
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52 主に利用されているVMにCで書かれたMoarVMが存在する．
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
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53 MoarVMはJITコンパイルなどをサポートしているが,全体的な起動時間及び処理速度がPerl5と比較し非常に低速である．
24
d8f77d0a3452 update environemt return and bib
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54 この問題を解決するためにContinuation based C (CbC)という言語を一部用いてMoarVMの書き換えを行う．
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
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55 本論文ではCbCを用いたMoarVMの書き換えを検討し,得られた知見について述べる．
3
154c6acc0e23 add_abst
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154c6acc0e23 add_abst
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58 \end{abstract}
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59
a758898008e6 add tex and Makefile
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60 \begin{jkeyword}
3
154c6acc0e23 add_abst
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
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61 プログラミング言語, コンパイラ, CbC, Perl6, MoarVM
2
a758898008e6 add tex and Makefile
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62 \end{jkeyword}
a758898008e6 add tex and Makefile
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a758898008e6 add tex and Makefile
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64 \maketitle
a758898008e6 add tex and Makefile
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65
a758898008e6 add tex and Makefile
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66 % Body %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
4
1035c41fc2db add abstract
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67 \section{研究目的}
1035c41fc2db add abstract
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68 現在も広く使われているスクリプト言語PerlことPerl5の後継言語としてPerl6が開発されている．
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
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69 Perl6は設計と実装が区分されており,現在広く使われている実装はRakudoと呼ばれるプロジェクトである．
4
1035c41fc2db add abstract
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70 Rakudoの実装はPerl6コンパイラ開発者用のサブセットであるNQP(NotQuitPerl)で実装されているPerl6の事を指す．
1035c41fc2db add abstract
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
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71 現在RakudoはNQPを解釈できる実行環境として,C言語で実装されたMoarVM,JVM,Javascript上で動作する様に開発されている．
1035c41fc2db add abstract
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
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72 Rakudoとして主に使われている処理系はMoarVMであるが,MoarVMの処理時間がPerl5などの多くのスクリプト言語と比較し非常に低速である．
1035c41fc2db add abstract
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73 その為現在日本国内ではPerl6を実務として利用するケースは概ね存在しない．
13
80944267f9c7 tweak tex and mv footnote sites
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74 Perl6の持つ言語機能や型システムは非常に柔軟かつ強力であるため実用的な処理速度に達すれば言語の利用件数が向上することが期待される．
4
1035c41fc2db add abstract
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
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75 この問題を解決するために現在当研究室で開発しているContinuation Based C(以下CbC)を用いて改良を行う．
10
9c172999d70e tweak Papers for CbC abstract
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76 CbCはCよりさらにきめ細やかな記述が可能であるためスクリプト言語などのプログラミング言語の記述と親和性が高い事が推測される．
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents: 36
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77 本研究はCbCをスクリプト言語の実装に適応した場合,どのような利点やプログラミング上の問題点に遭遇するかCbCの応用としての側面でも行う．
36
4aa6a08b7dc9 fix introduction
anatofuz
parents: 34
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78 本稿ではまずCbC,Perl6の特徴及び現在の実装について述べ,本研究で行ったCbCで書き換えたMoarVMについてデバッグ手法も含め解説する.
4aa6a08b7dc9 fix introduction
anatofuz
parents: 34
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79 そして本研究で得られたCbCを言語処理系に適応した場合の利点と欠点について述べ,今後の展望について記載する.
4
1035c41fc2db add abstract
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80
10
9c172999d70e tweak Papers for CbC abstract
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81 \section{CbC}
9c172999d70e tweak Papers for CbC abstract
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82 \subsection{CbCの概要}
9c172999d70e tweak Papers for CbC abstract
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83 CbCは当研究室で開発しているプログラミング言語である．
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
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84 Cレベルでのプログラミングを行う場合,本来プログラマが行いたい処理の他にmallocなどを利用したメモリのアロケートやエラーハンドリングなどを記述する必要がある．
24
d8f77d0a3452 update environemt return and bib
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85 これらの処理をmeta computationと呼ぶ．これらmeta computationと通常の処理を分離することでバグの原因がmeta computation側にあるか処理側にあるかの分離などが可能となる．
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents: 36
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86 しかしC言語などを用いたプログラミングでmeta computationの分離を行おうとすると,それぞれ事細かに関数やクラスを分割せねばならず容易ではない．
14
56f4ac0231ee tweak tex and add bibfile
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87 CbCでは関数よりmeta computationを細かく記述する為にCodeSegmentという単位を導入した．
22
fb4c1b408c9f add sample codes and tweak tex
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88 またCodeSegmentの実行に必要なデータをDataSegmentという単位で受け渡す．
14
56f4ac0231ee tweak tex and add bibfile
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89 CbCではCodeSegment,DetaSegmentを基本単位として記述するプログラミングスタイルを取る．
10
9c172999d70e tweak Papers for CbC abstract
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90
14
56f4ac0231ee tweak tex and add bibfile
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parents: 13
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91 \subsection{CodeSegmentとDataSegment}
56f4ac0231ee tweak tex and add bibfile
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92 CbCではCの関数の代わりにCodeSegmentを導入する．
56f4ac0231ee tweak tex and add bibfile
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
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93 CodeSegmentはCの関数宣言の型名の代わりに\_\_codeと書くことで 宣言できる．
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
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94 \_\_codeはCbCコンパイラの扱いはvoidと同じ型であるが,CbCプログラミングではCodeSegmentである事を示す識別子としての意味で利用する．
22
fb4c1b408c9f add sample codes and tweak tex
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95 CodeSegment間の移動はgoto文によって記述する．
fb4c1b408c9f add sample codes and tweak tex
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parents: 21
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96 \lstinputlisting[label=cbcexample, caption=cbc\_example.cbc]{./src/cbc_example.cbc}
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents: 36
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97 Code\ref{cbcexample}に示すCbCのコードではmain関数からcs1,cs2に遷移し,最終的にdataの値が2となる．
22
fb4c1b408c9f add sample codes and tweak tex
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents: 21
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98 CodeSegment間の入出力の受け渡しは引数を利用する．この引数は小さなDataSegmentであると言える．
16
ed882dba29f6 add about threaded code and jlisting.sty
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diff changeset
99
17
b2a795a294c4 update Moarvm bytecodes and perlcc
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parents: 16
diff changeset
100 \subsection{軽量継続}
22
fb4c1b408c9f add sample codes and tweak tex
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents: 21
diff changeset
101 %TBD
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents: 36
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102 CbCでは次のCodeSegmentに移行する際,Cのgoto文を利用する．
79ba487d3576 modfy punctuation mark
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parents: 36
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103 通常のCの関数呼び出しの場合,スタックポインタを操作しローカル変数などをスタックに保存する．
79ba487d3576 modfy punctuation mark
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parents: 36
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104 CbCの場合スタックフレームを操作せず,レジスタの値を変更せずそのまま次のCodeSegmentに遷移する事が可能である．
24
d8f77d0a3452 update environemt return and bib
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parents: 23
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105 通常Sechemeのcall/ccなどの継続は現在の位置までの情報を環境として所持した状態で遷移する．
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
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106 対してCbCは環境を持たず遷移する為,通常の継続と比較して軽量であることから軽量継続であると言える．
22
fb4c1b408c9f add sample codes and tweak tex
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107 CbCは軽量継続を利用するためレジスタレベルでのきめ細やかな実装が可能となっている．
10
9c172999d70e tweak Papers for CbC abstract
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108
9c172999d70e tweak Papers for CbC abstract
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109 \subsection{現在の実装}
9c172999d70e tweak Papers for CbC abstract
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110 CbCは現在主要なCコンパイラであるgcc及びllvmをバックエンドとしたclang上の2種類の実装が存在する．
13
80944267f9c7 tweak tex and mv footnote sites
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111 gccはバージョン9.0.0に,clangは7.0.0に対応している．
14
56f4ac0231ee tweak tex and add bibfile
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112
56f4ac0231ee tweak tex and add bibfile
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113 \subsection{CbCコンパイラのバグ}
17
b2a795a294c4 update Moarvm bytecodes and perlcc
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114 % 局所変数のポインタを握ったままgotoするとtail callにならない
b2a795a294c4 update Moarvm bytecodes and perlcc
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115 CbCコンパイラは現在も開発中であり幾つかのバグが発見されている．
b2a795a294c4 update Moarvm bytecodes and perlcc
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116 まずCodeSegment内で宣言した局所変数のポインタを別の変数などで確保した状態でgotoしてしまうとtail call最適化が切られる．
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
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117 これはただの関数呼び出しになってしまう為,直接的な被害はないもののCbCとしての利点が損なわれてしまう．
79ba487d3576 modfy punctuation mark
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118 また本来は操作しないはずのスタック領域の操作が入ってしまうため,プログラマの意図と反したスタックポインタなのど操作が行われてしまいバグが発生する可能性が存在する．
17
b2a795a294c4 update Moarvm bytecodes and perlcc
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119
10
9c172999d70e tweak Papers for CbC abstract
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120 \subsection{CbCとCの互換性}
16
ed882dba29f6 add about threaded code and jlisting.sty
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121 CbCコンパイラは内部的に与えられているソースコードがCbCであるかどうかを判断する．
ed882dba29f6 add about threaded code and jlisting.sty
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122 この際にCodeSegmentを利用していない場合は通常のCプログラムとして動作する．
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
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123 その為今回検証するMoarVMのビルドにおいてもCbCで書き換えたソースコードがあるMoarVMと,手を加えていないオリジナルのMoarVMの2種類を同一のCbCコンパイラでビルドする事が可能である．
24
d8f77d0a3452 update environemt return and bib
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124
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
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125 またCからCbCへの遷移時に,再びCの関数に戻るように実装したい場合がある．
24
d8f77d0a3452 update environemt return and bib
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126 その際は環境付きgotoと呼ばれる手法を取る．これは\_CbC\_return及び\_CbC\_environmentという変数を渡す．
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
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127 この変数は\_CbC\_returnが元の環境に戻る際に利用するCodeSegmentを指し,\_CbC\_environmentは復帰時に戻す元の環境である．
79ba487d3576 modfy punctuation mark
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128 復帰する場合,呼び出した位置には帰らず,呼び出した関数の終了する位置に帰る．
24
d8f77d0a3452 update environemt return and bib
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129 \lstinputlisting[label=cbcreturn, caption=環境付き継続の例]{./src/return.cbc}
d8f77d0a3452 update environemt return and bib
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130 Code\ref{cbcreturn}に示す例ではc\_funcから環境付き継続でがcsに継続している．
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
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131 通常c\_funcの返り値は-1であるが,csから環境付き継続でmainに帰る為にcsから渡される1がtestの値となる．
10
9c172999d70e tweak Papers for CbC abstract
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132
9
8e80522a88bd tweek mindmap and wrote table of contents for Paper
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133
14
56f4ac0231ee tweak tex and add bibfile
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134 \subsection{言語処理系におけるCbCの応用}
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
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135 CbCを言語処理系,特にスクリプト言語に応用すると幾つかの箇所に置いて利点があると推測される．
14
56f4ac0231ee tweak tex and add bibfile
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136 CbCにおけるCSはコンパイラの基本ブロックに相当する．
17
b2a795a294c4 update Moarvm bytecodes and perlcc
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137 その為従来のスクリプト言語では主にcase文で記述していた命令コードディスパッチの箇所をCodeSegmentの遷移として記述する事が可能である．
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
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138 CbCは状態を単位として記述が可能であるため,命令コードなどにおける状態を利用するスクリプト言語の実装は応用例として適していると考えられる．
14
56f4ac0231ee tweak tex and add bibfile
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139
9
8e80522a88bd tweek mindmap and wrote table of contents for Paper
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140 \section{Perl6の概要}
5
06f3183ef6c3 add about Perl6
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141 この章では現在までのPerl6の遍歴及びPerl6の言語的な特徴について記載する．
9
8e80522a88bd tweek mindmap and wrote table of contents for Paper
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142 \subsection{Perl6の構想と初期の処理系}
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143 Perl6は2002年にLarryWallがPerlを置き換える言語として設計を開始した．
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144 Perl5の言語的な問題点であるオブジェクト指向機能の強力なサポートなどを取り入れた言語として設計された．
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
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145 Perl5は設計と実装が同一であり,Larryらによって書かれたC実装のみだった．Perl6は設計と実装が分離しており様々な処理系が開発されきた．
13
80944267f9c7 tweak tex and mv footnote sites
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146 まず2005年に唐鳳によってHaskellで実装されたPugs\cite{pugs}が登場した．
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
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147 Pugsは最初に登場したPerl6実装であり,この実装を基にしてPerl6の仕様も修正された．
79ba487d3576 modfy punctuation mark
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148 現在Pugsは歴史的な実装となっており,更新はされていない．
9
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149
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150 \subsection{Parrot}
13
80944267f9c7 tweak tex and mv footnote sites
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151 その後Pythonとの共同動作環境としてParrot\cite{parrot}が実装された．
9
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152 ParrotはPASMと呼ばれるバイトコードを解釈可能なレジスタマシンである．
5
06f3183ef6c3 add about Perl6
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153 ParrotでのPerl6の実装はNQP(NotQuitPerl)と呼ばれるPerl6のサブセットでPerl6を記述するというアイディアの基実装された．
9
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154 ParrotVMは2006年のversion8.1.0が最後のリリースである．
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155 こちらもPugsと同様に現在のPerl6プロジェクトでは歴史的な実装とされている．
5
06f3183ef6c3 add about Perl6
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156 現在主に使用されている実装であるRakudoは2010年にRakudo-Starという一連のツール郡としてリリースされた．
9
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157
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
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158 Perl6は言語仕様及び処理実装がPerl5と大幅に異なっており,言語的な互換性が存在しない．
9
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159 従って現在ではPerl6とPerl5は別言語としての開発方針になっている．
22
fb4c1b408c9f add sample codes and tweak tex
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160 Perl6は現在有力な処理系であるRakudoから名前を取りRakuという別名がつけられている．
5
06f3183ef6c3 add about Perl6
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161
06f3183ef6c3 add about Perl6
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162 \subsection{Rakudo}
06f3183ef6c3 add about Perl6
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163
6
6dcf1143dc8f add about NQP
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164 RakudoとはParrotで構想に上がったNQP,NQPに基づくPerl6を基にしたプロジェクトである．
6dcf1143dc8f add about NQP
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165 RakudoがPerl6のコンパイラかつインタプリタであると考えても良い．
22
fb4c1b408c9f add sample codes and tweak tex
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166 Rakudoは図\ref{fig:perl6construction}に示す構成になっている．
14
56f4ac0231ee tweak tex and add bibfile
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167 Rakudoにおけるコンパイラとは厳密には2種類存在する．
56f4ac0231ee tweak tex and add bibfile
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168 まず第1のものがPerl6,もしくはNQPをMoarVM,JVMのバイトコードに変換するNQPコンパイラである．
56f4ac0231ee tweak tex and add bibfile
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169 次にそのNQPが出力したバイトコードをネイティブコードに変換するVMの2種類である．
24
d8f77d0a3452 update environemt return and bib
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170 このVMは現在MoarVM,JavaVM,Javascriptを選択可能である．
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
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171 Rakudo及びNQP projectではこのNQPコンパイラの部分をフロントエンド,VMの部分をバックエンド\cite{rani1}と呼称している．
79ba487d3576 modfy punctuation mark
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172 NQPで主に書かれ,MoarVMなどNQPが動作する環境で動くPerl6のことをRakudoと呼ぶ．
79ba487d3576 modfy punctuation mark
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173 Perl6はNQP以外にものNQPを拡張したPerl6自身で書かれている箇所が存在し,これはNQPコンパイラ側でMoarVMが解釈可能な形へ変換を行う．
6
6dcf1143dc8f add about NQP
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174
22
fb4c1b408c9f add sample codes and tweak tex
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175 \begin{figure}[ht]
fb4c1b408c9f add sample codes and tweak tex
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176 \begin{center}
fb4c1b408c9f add sample codes and tweak tex
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177 \includegraphics[width=70mm]{fig/perl6nqp.pdf}
fb4c1b408c9f add sample codes and tweak tex
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178 \end{center}
fb4c1b408c9f add sample codes and tweak tex
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179 \caption{Perl6の構成}
fb4c1b408c9f add sample codes and tweak tex
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180 \label{fig:perl6construction}
fb4c1b408c9f add sample codes and tweak tex
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181 \end{figure}
fb4c1b408c9f add sample codes and tweak tex
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182
6
6dcf1143dc8f add about NQP
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183 \subsection{NQP}
14
56f4ac0231ee tweak tex and add bibfile
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184
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
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185 RakudoにおけるNQP\cite{nqp}は現在MoarVM,JVM上で動作し,MoarVMを一部利用することでNodeJSからも動作させる事が可能である．
6
6dcf1143dc8f add about NQP
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186 NQPはPerl6のサブセットであるため主な文法などはPerl6に準拠しているが幾つか異なる点が存在する．
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
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187 NQPは最終的にはNQP自身でブートストラップする言語であるが,ビルドの最初にはすでに書かれたMoarvMByteCodeを必要とする．
79ba487d3576 modfy punctuation mark
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188 このMoarVM~yteCodeの状態をStage0と言い,ディレクトリ名として設定されている．
17
b2a795a294c4 update Moarvm bytecodes and perlcc
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189 Perl6の一部はNQPを拡張したもので書かれている為,Rakudoを動作させる為にはMoarVMなどのVM,VMに対応させる様にビルドしたNQPがそれぞれ必要となる．
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
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190 現在のNQPではMoarVM,JVMに対応するStage0はそれぞれMoarVMBytecode,jarファイルが用意されており,Javascriptではバイトコードの代わりにランタイム独自のModuleLoaderなどが設計されている．
23
7689b70a1a79 create stagenqp.pdf and tweak tex
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191 MoarVMのModuleLoaderはStage0あるMoarVMBytecodeで書かれた一連のファイルが該当する．
9
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192
34
f01d5bc55dea tweak tex
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193
17
b2a795a294c4 update Moarvm bytecodes and perlcc
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194 Stage0にあるファイルをmoarvmに与えることでnqpのインタプリタが実行される様になっている．
b2a795a294c4 update Moarvm bytecodes and perlcc
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195 これはStage0の一連のファイルはmoarvm bytecodeなどで記述されたNQPコンパイラのモジュールである為である．
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
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196 NQPは6modelと呼ばれるオブジェクトモデルを採用としているが,これを構築する為に必要なNQPCORE,正規表現系のQRegex,MoarVMのModuleLoaderなどがMoarVMBytecodeで記述されている．これらMoarVMBytecodeの拡張子は.moarvmである．
79ba487d3576 modfy punctuation mark
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197 MoarVMに対してStage0のディレクトリにライブラリパスを設定し,nqp.moarvmを実行させることでnqpの対話型環境が起動する．
9
8e80522a88bd tweek mindmap and wrote table of contents for Paper
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198
23
7689b70a1a79 create stagenqp.pdf and tweak tex
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents: 22
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199 \begin{figure}[ht]
7689b70a1a79 create stagenqp.pdf and tweak tex
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
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200 \begin{center}
7689b70a1a79 create stagenqp.pdf and tweak tex
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
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201 \includegraphics[width=70mm]{fig/stagenqp.pdf}
7689b70a1a79 create stagenqp.pdf and tweak tex
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
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202 \end{center}
7689b70a1a79 create stagenqp.pdf and tweak tex
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
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203 \caption{NQPのビルドフロー}
7689b70a1a79 create stagenqp.pdf and tweak tex
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
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204 \label{fig:nqpbuild}
7689b70a1a79 create stagenqp.pdf and tweak tex
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
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205 \end{figure}
5
06f3183ef6c3 add about Perl6
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206
38
7d9b01a98b9a update about moarvm bytecodes
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207 NQPのビルドフローを図\ref{fig:nqpbuild}に示す．
34
f01d5bc55dea tweak tex
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208 実際にperl6を動かすためにはself buildしたNQPコンパイラが必要となる．その為にstage0を利用してStage1をビルドしNQPコンパイラを作成する．
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
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209 Stage1は中間的な出力であり,生成されたNQPファイルはStage2と同一であるが,MoarVMBytecodeが異なる．
79ba487d3576 modfy punctuation mark
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents: 36
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210 Perl6では完全なセルフコンパイルを実行したNQPが要求される為,Stage1を利用してもう一度ビルドを行いStage2を作成する．
34
f01d5bc55dea tweak tex
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
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211
f01d5bc55dea tweak tex
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
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212 Perl6のテストスイートである「Roast\cite{roast}」やドキュメントなどによって設計が定まっているPerl6とは異なりNQP自身の設計は今後も変更になる可能性が開発者から公表されている．
f01d5bc55dea tweak tex
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
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213 現在の公表されているNQPのオペコードはNQPのリポジトリ\cite{nqpopcode}に記述されているものである．
f01d5bc55dea tweak tex
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
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214
f01d5bc55dea tweak tex
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215
9
8e80522a88bd tweek mindmap and wrote table of contents for Paper
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216 \subsection{Rakudo Perl6}
8e80522a88bd tweek mindmap and wrote table of contents for Paper
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217 Rakudo実装上におけるPerl6はRakudo Perl6と呼ばれているGitリポジトリで管理されているプログラムのことである．
8e80522a88bd tweek mindmap and wrote table of contents for Paper
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218 前述した通りRakudo Perl6はPerl6のサブセットであるNQPを用いて記述されている．
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
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219 従ってyaccやlexと言ったPerl5の文字解析,構文解析に利用していたプログラムは利用せず,NQP側で構文定義などを行っている．
79ba487d3576 modfy punctuation mark
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
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220 NQPはNQP自身でBootstrappingされている為,Rakudo Perl6のbuild時にはNQPの実行環境として要したVM,それに基づいてbuildしたNQPがそれぞれ必要となる．
9
8e80522a88bd tweek mindmap and wrote table of contents for Paper
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221
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
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222 言語的な特徴としては独自にPerl6の文法を拡張可能なGrammer,Perl5と比較した場合のオブジェクト指向言語としての進化も見られる．
15
8580ad6c50dd tweak .tex and bib
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223 またPerl6は漸進的型付け言語である.
8580ad6c50dd tweak .tex and bib
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224 従来のPerlの様に変数に代入する対象の型や文脈に応じて型を変更する動的型言語としての側面を持ちつつ独自に定義した型を始めとする様々な型に静的に変数の型を設定する事が可能である．
6
6dcf1143dc8f add about NQP
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225
21
5ba21dfc6e0c add fig Perl6 construction
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226
13
80944267f9c7 tweak tex and mv footnote sites
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227 \subsection{現在のPerl6}
80944267f9c7 tweak tex and mv footnote sites
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228 Perl6の言語仕様\cite{perl6design}とその時点での実装状況を纏めた公式ドキュメント\cite{perl6doc}は分離している．
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
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229 従来は言語仕様は自然言語の仕様書であったが,現在はテストスイートである「Roast\cite{roast}」そのものと定義されている．
79ba487d3576 modfy punctuation mark
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
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230 現在のPerl6の仕様を読む場合Roastを確認し,現在rakudo上に実装されている機能を見る場合は公式ドキュメントを確認する必要がある．
6
6dcf1143dc8f add about NQP
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231
43
f4d4cbf62aea add detail
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232 \subsection{処理速度}
f4d4cbf62aea add detail
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233 現在のPerl6が他のプログラミング言語と比較した場合どのような違いがでるのか計測した．
f4d4cbf62aea add detail
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234 mac osの/var/log/system.logファイルから正規表現でログ中のプログラムが書き込んだ回数を個別に数え上げるというものである．
f4d4cbf62aea add detail
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235 今回はファイルを231Kと3GBの二種類用意し，どの様な違いが出るのか測定した．
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236
f4d4cbf62aea add detail
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237 測定した環境は次の通りである．
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238
f4d4cbf62aea add detail
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239 \begin{itemize}
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240 \item Perl6 (MoarVM) ver.2018.04.01
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241 \item Perl6 (JVM) 2018.06-163-g612d071b8 built on JVM
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242 \item Python 3.6.5
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243 \item Java 10
f4d4cbf62aea add detail
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244 \item Perl5
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245 \end{itemize}
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246
f4d4cbf62aea add detail
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247 測定した結果を以下に示す．測定結果の単位は秒である．
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248
f4d4cbf62aea add detail
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249 \begin{table}[htb]
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250 \begin{tabular}{|l|c|c|c|c|c|} \hline
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251 FileSize & MoarVM & Perl6 on JVM & Python3 & Java & Perl5\\ \hline
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252 231K & 0.86 & 21.48 & 0.06 & 0.27 & 0.04 \\
f4d4cbf62aea add detail
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253 3G & 2331.08 & 1665.56 & 101.16 & 48.85 & 41.35\\ \hline
f4d4cbf62aea add detail
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254 \end{tabular}
f4d4cbf62aea add detail
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255 \end{table}
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256
f4d4cbf62aea add detail
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257 計測結果からファイルサイズが小さい場合はMoarVMよりJVMに乗せたPerl6が低速であるが，ファイルサイズが大きい場合はJavaのJITが働くためMoarVMより高速に動いていると推測できる．
f4d4cbf62aea add detail
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258
f4d4cbf62aea add detail
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259 %# 計測(3GB)
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260
f4d4cbf62aea add detail
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
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261 %* Perl5c
f4d4cbf62aea add detail
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262 % * 41.35s
f4d4cbf62aea add detail
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
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diff changeset
263 %* Ruby
f4d4cbf62aea add detail
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
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264 % * 574.52s
f4d4cbf62aea add detail
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265 %* Python
f4d4cbf62aea add detail
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266 % * 101.16s
f4d4cbf62aea add detail
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diff changeset
267 %* Java
f4d4cbf62aea add detail
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268 % * 48.85s
f4d4cbf62aea add detail
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
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269 %* Perl6(Moar)
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270 % * 2331.08s
f4d4cbf62aea add detail
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271 %* Perl6(JVM)
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272 % * 1665.56s
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273
f4d4cbf62aea add detail
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274 %# 参考(231K)
f4d4cbf62aea add detail
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275
f4d4cbf62aea add detail
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276 %* Perl5
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277 % * 0.04s
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278 %* Ruby
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diff changeset
279 % * 0.15s
f4d4cbf62aea add detail
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280 %* Python
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281 % * 0.06s
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282 %* Java
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283 % * 0.27s
f4d4cbf62aea add detail
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
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284 %* Perl6(Moar)
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285 % * 0.86s
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286 %* Perl6(JVM)
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287 % * 21.48s
f4d4cbf62aea add detail
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents: 42
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288
9
8e80522a88bd tweek mindmap and wrote table of contents for Paper
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parents: 7
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289
10
9c172999d70e tweak Papers for CbC abstract
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parents: 9
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290 \section{CbCによるMoarVM}
13
80944267f9c7 tweak tex and mv footnote sites
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291 この章では改良を行ったPerl6処理系であるMoarVMについて述べる．
42
1abd6fc0abe8 add detail environment
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parents: 40
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292 今回改良を行ったMoarVMは2018.04.01,nqpは2018.04-3-g45ab6e3バージョンで行っている．
15
8580ad6c50dd tweak .tex and bib
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293 \subsection{方針}
8580ad6c50dd tweak .tex and bib
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294 MoarVMそのものをCbCで書き換えることも考えられるがMoarVM自体既に巨大なプロジェクトである為すべてを書き換える事は困難である．
8580ad6c50dd tweak .tex and bib
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295 その為まず比較的CbCで書き換えることが容易な箇所を修正する．
8580ad6c50dd tweak .tex and bib
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296 前章までに述べた通りCbCのCodeSegmentはコンパイラの基本ブロックに該当する．
8580ad6c50dd tweak .tex and bib
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297 従ってMoarVMにおける基本ブロックの箇所をCodeSegmentに書き換える事が可能である．
8580ad6c50dd tweak .tex and bib
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parents: 14
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298 MoarVMにおける基本ブロックはインタプリタが実行するバイトコードごとの処理に該当する．
17
b2a795a294c4 update Moarvm bytecodes and perlcc
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parents: 16
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299
b2a795a294c4 update Moarvm bytecodes and perlcc
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parents: 16
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300 \subsection{MoarByteCodeのディスパッチ}
b2a795a294c4 update Moarvm bytecodes and perlcc
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
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301 MoarVMのバイトコードインタプリタはsrc/core/interp.cで定義されている．
b2a795a294c4 update Moarvm bytecodes and perlcc
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302 この中の関数MVM\_interp\_runで命令に応じた処理を実行する．
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
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parents: 36
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303 関数内では命令列が保存されているcur\_op,現在と次の命令を指し示すop,Threadの環境が保存されているThreadcontextなどの変数を利用する．
79ba487d3576 modfy punctuation mark
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parents: 36
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304 命令実行は大きく二種類の動作があり,Code\ref{orig_macro}に示すCのgotoが利用できる場合はMVM\_CGOTOフラグが立ちラベル遷移を利用する．
17
b2a795a294c4 update Moarvm bytecodes and perlcc
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents: 16
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305 それ以外の場合は巨大なcase文として命令を実行する．
b2a795a294c4 update Moarvm bytecodes and perlcc
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306
39
e216aa15e656 update cbc_next
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307 ラベル遷移を利用する場合はラベルテーブルにアクセスし,テーブルに登録されているアドレスを取得し,マクロNEXTで遷移する．
e216aa15e656 update cbc_next
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308 Code\ref{cbc_dispatch_c}に示すno\_opは何もせず次の命令に移動する為，NEXTのみ記述されている．
e216aa15e656 update cbc_next
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309
e216aa15e656 update cbc_next
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310 このラベルテーブルの中身はラベルが変換されたアドレスであるため,実際に呼ばれている命令コードの名前はデバッガレベルでは確認できない．
e216aa15e656 update cbc_next
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311 Cレベルでのデバッグ時にはアドレスと実際に呼ばれる箇所を確認する事に手間がかかる．
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
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312 巨大なcase文として実行された場合,実行時間が遅いだけでなく,ラベル遷移と共存させて記述を行っている為Cのソースコードにおける可読性も低下する．
17
b2a795a294c4 update Moarvm bytecodes and perlcc
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313
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e216aa15e656 update cbc_next
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314
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fb4c1b408c9f add sample codes and tweak tex
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315 \lstinputlisting[label=orig_macro, caption=interp.cのマクロ部分]{./src/orig_macro.c}
fb4c1b408c9f add sample codes and tweak tex
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316
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e216aa15e656 update cbc_next
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317 \lstinputlisting[label=dispatch_c, caption=オリジナル版MoarVMのバイトコードディスパッチ]{./src/dispatch.c}
e216aa15e656 update cbc_next
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318
e216aa15e656 update cbc_next
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319 interp.cでは命令コードのディスパッチはマクロを利用したcur\_opの計算及びラベルの遷移，もしくはマクロDISPATCHが展開するswitch文で行われていた．
e216aa15e656 update cbc_next
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320 CbCMoarVMではこの問題を解決するために,それぞれの命令に対応するCodeSegmentを作成し,CodeSegment名前を要素として持つCbCのCodeSegmentのテーブルを作成した．
e216aa15e656 update cbc_next
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321 このCodeSegmentのテーブルを参照するCodeSegmentはcbc\_nextであり，この中のマクロNEXTはinterp.cのマクロNEXTをCbC用に書き直したものである．
e216aa15e656 update cbc_next
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322
e216aa15e656 update cbc_next
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323 \lstinputlisting[label=cbc_dispatch_c, caption=CbCMoarVMのバイトコードディスパッチ]{./src/cbc-interp-next.cbc}
17
b2a795a294c4 update Moarvm bytecodes and perlcc
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324
b2a795a294c4 update Moarvm bytecodes and perlcc
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325 \subsection{命令実行箇所のCodeSegmentへの変換}
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
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326 ラベルテーブルやcase文のswitch相当の命令実行箇所をCbCに変換し,CodeSegmentの遷移として利用する．
22
fb4c1b408c9f add sample codes and tweak tex
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327 interp.cはCode\ref{dispatch_c}に示すスタイルで記述されている．
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e216aa15e656 update cbc_next
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328
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fb4c1b408c9f add sample codes and tweak tex
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329
fb4c1b408c9f add sample codes and tweak tex
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330
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
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331 OP(.*)の.*に該当する箇所はバイトコードの名前である．通常このブロックにはLABELから遷移する為,バイトコードの名前はLABELSの配列の添字に変換されている．
38
7d9b01a98b9a update about moarvm bytecodes
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332 そのため対象となるCodeSegmentをLABLESの並びと対応させ,CodeSegmentの配列CODESとして設定すればCodeSegmentの名前は問わない．
17
b2a795a294c4 update Moarvm bytecodes and perlcc
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333 今回はCodeSegmentである事を示す為にsuffixとしてcbc\_をつける．
b2a795a294c4 update Moarvm bytecodes and perlcc
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334
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5b5fb929c67f update abotu MoarBM
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335
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
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336 命令の実行処理でMoarVMのレジスタであるreg\_baseや命令列cur\_opなどの情報を利用しているが,これらはMVM\_interp\_run内のローカル変数として利用している．
79ba487d3576 modfy punctuation mark
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337 ラベルを利用しているオリジナル版では同一関数内であるためアクセス可能であるが,CodeSegment間の移動で命令を表現するCbCではアクセスできない．
79ba487d3576 modfy punctuation mark
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
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338 その為インタプリタの情報を集約した構造体interを定義し,この構造体へのポインタであるINTERP型の変数iをCodeSegmentの入出力として与える．
27
df723be56106 add about INTERP section
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339 CodeSegment内ではINTERPを経由することでインタプリタの各種情報にアクセスする．
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79ba487d3576 modfy punctuation mark
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340 CodeSegment間の遷移ではレジスタの値の調整は行われない為,入力引数を使ってレジスタマッピングを管理できる．
28
f200e3702c5a update register info
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341 その為INTERPのメンバであるMoarVMのレジスタそのものをアーキテクチャのレジスタ上に乗せる事が可能である．
27
df723be56106 add about INTERP section
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
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342
22
fb4c1b408c9f add sample codes and tweak tex
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343 命令実行中のCodeSegmentの遷移を図\ref{fig:perl6cbcinter}に示す．
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
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344 この中で実線で書かれている部分はCbCのgoto文で遷移し,波線の箇所は通常のCの関数呼び出しとなっている．
22
fb4c1b408c9f add sample codes and tweak tex
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345
39
e216aa15e656 update cbc_next
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346 現在のCbCMoarVMは次の命令セットのディスパッチをcbc\_nextが行っていた．
e216aa15e656 update cbc_next
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347 その為cbc\_nextから命令コードに対応するCodeSegmentに継続し，CodeSegmentからcbc\_nextに継続するサイクルが基本の流れである．
e216aa15e656 update cbc_next
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348 CodeSegment内からCの関数は問題なく呼ぶ事が可能であるため，Cの関数を利用する処理は変更せず記述する事ができる．
e216aa15e656 update cbc_next
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349 また変換対象はswitch文であるため，breakせず下に落ちた場合に対応するように別のCodeSegmentに継続し，その後cbc\_nextに継続するパターンも存在する．
27
df723be56106 add about INTERP section
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350
38
7d9b01a98b9a update about moarvm bytecodes
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351 \lstinputlisting[label=cbc_codesegs_c, caption=CbCMoarVMのバイトコードに対応するCodeSegment]{./src/cbc_codesegs.cbc}
22
fb4c1b408c9f add sample codes and tweak tex
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352
20
2bf64cfb91b1 add CbC evaluation and CbCinterp fig
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353 \begin{figure}[ht]
2bf64cfb91b1 add CbC evaluation and CbCinterp fig
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354 \begin{center}
2bf64cfb91b1 add CbC evaluation and CbCinterp fig
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355 \includegraphics[width=70mm]{fig/cbc_next.pdf}
2bf64cfb91b1 add CbC evaluation and CbCinterp fig
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356 \end{center}
32
43e0cf46d40b add cbc_codesegs.cbc
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357 \caption{CbCにおけるMoarVMバイトコードインタプリタ内の状態遷移}
22
fb4c1b408c9f add sample codes and tweak tex
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358 \label{fig:perl6cbcinter}
20
2bf64cfb91b1 add CbC evaluation and CbCinterp fig
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359 \end{figure}
2bf64cfb91b1 add CbC evaluation and CbCinterp fig
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360
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
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361 バイトコードの数は膨大である為,すべてを手作業で変換する事は望ましくない．
31
5b5fb929c67f update abotu MoarBM
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362 本研究ではPerlScriptを用いてinterp.cからCbCのCodeSegmentを自動生成するスクリプトを作成した．
5b5fb929c67f update abotu MoarBM
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363 このスクリプトでは以下の修正手続きを実行する．
5b5fb929c67f update abotu MoarBM
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364
5b5fb929c67f update abotu MoarBM
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365 \begin{itemize}
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
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366 \item OP(.*)の.*部分をCodeSegmentの名前として,先頭にcbc\_をつけた上で設定する．
31
5b5fb929c67f update abotu MoarBM
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367 \item cur\_opなど構造体INTERのメンバ変数はポインタiから参照するように修正する
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
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368 \item GC対策のためマクロMVMROOTを使い局所変数のポインタをスタックに積む箇所は,局所変数をstatic化する
31
5b5fb929c67f update abotu MoarBM
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369 \item 末尾のgoto NEXTをgoto cbc\_next(i)に修正する
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
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370 \item case文で下のcase文に落ちている箇所は,case文に対応するCodeSegmentに遷移する様にgoto文を付け加える
31
5b5fb929c67f update abotu MoarBM
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371 \end{itemize}
5b5fb929c67f update abotu MoarBM
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372
5b5fb929c67f update abotu MoarBM
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373
39
e216aa15e656 update cbc_next
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374 上記Code\ref{cbc_codesegs_c}ではcbc\_const\_i8などがcase文の下のcase部分に該当するcbc\_const\_i64に遷移する様に変換されている．
38
7d9b01a98b9a update about moarvm bytecodes
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375 またcbc\_pushcompscではMVMROOTに局所変数scを渡している為，これをstaticで宣言し直している．
7d9b01a98b9a update about moarvm bytecodes
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376
22
fb4c1b408c9f add sample codes and tweak tex
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377 現在CbCで記述されたOSであるGearsOSにはInterfaceが導入されている．
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
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378 これはJavaのinterface,Haskellの型クラスに該当する概念であり,次のCodeSegmentにInterface経由で継続する事が可能である．
79ba487d3576 modfy punctuation mark
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
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379 Interfaceは現在のMoarVMには実装されていない為,今後ThreadeCodeの実装を行うにあたり導入を検討している．
20
2bf64cfb91b1 add CbC evaluation and CbCinterp fig
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380
28
f200e3702c5a update register info
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381 \subsection{Threaded Code}
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
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382 現在のMoarVMは次の命令をバイトコードからディスパッチし決定後,ラベルジャンプを利用し実行している．
28
f200e3702c5a update register info
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383 この処理ではディスパッチの箇所にコストが掛かってしまう．
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
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384 CbCをMoarVMに導入することで,バイトコード列を直接サブルーチンコールの列に置き換えてしまう事が可能である．
28
f200e3702c5a update register info
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
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385 これはCbCが基本ブロックの単位と対応している為である．
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
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386 CbCでは現在ディスパッチを行うCodeSegmentであるcbc\_nextを利用しているが,Threaded Codeを実装するにあたり,
29
765dc5c49ae1 halfway add about test and debugging for MoarVM
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387 cbc\_nextと次のCodeSegmentに直接遷移するcbc\_fixt\_nextの実装を予定している．
765dc5c49ae1 halfway add about test and debugging for MoarVM
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388
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
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389 また段階的に現在8バイト列を1命令コードとして使用しているが,これを16バイトなどに拡張し2命令を同時に扱えるように実装する事なども検討している．
28
f200e3702c5a update register info
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390
f200e3702c5a update register info
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391 %CbCはCodeSegmentで末尾最適化(Tail call optimization)を行う．
f200e3702c5a update register info
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
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392 %これはCodeSegmentは必ず関数呼び出しではなくgotoで次の状態に遷移する為にスタック領域の操作が必要とならない為である．
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79ba487d3576 modfy punctuation mark
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
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393 %現在のCbCコンパイラの実装ではCodeSegmentからCの関数に戻る場合は末尾最適化を切り,CodeSegment間の遷移では末尾最適化が行われる．
28
f200e3702c5a update register info
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parents: 27
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394 %末尾最適化を応用することでContinuation-passingスタイルのThreaded Codeの実装が可能となる．\cite{threadedcode}
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
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395 %またCodeSegment自体を直接次の遷移先として設定することも可能であるため,CbCならThrededCodeを実装するアプローチが複数検討出来る．
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f200e3702c5a update register info
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
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396
f200e3702c5a update register info
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397 %現在のCbCMoarVMは次の命令セットのディスパッチをcbc\_nextというCodeSegmentで処理している．
f200e3702c5a update register info
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
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398 %これは元のMoarVMの命令ディスパッチで行われる現在のオペコードを示すcur\_opと命令列opの操作及び次のラベルに遷移するマクロに該当する．
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
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399 %CbCMoarVMではラベルに対しての遷移の代わりにMoarVMの命令のCodeSegmentの集合体である配列CODESにアクセスし,その要素であるCodeSegmentに対して遷移する形を取っている．
79ba487d3576 modfy punctuation mark
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400 %この一連の処理がオーバーヘッドになる為,今後はcbc\_fixt\_nextというCodeSegmentを導入し直接次の命令に該当するCodeSegmentへgotoする様に実装する予定である．
28
f200e3702c5a update register info
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
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401
f200e3702c5a update register info
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402 \subsubsection{perlcc}
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403 Perl5においてはperlccというモジュールが開発されている．
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
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404 これはPerl5内部で利用しているPerlバイトコードを,PerlのC APIであるXS言語の様なCのソースファイルに埋め込み,それをCコンパイルでコンパイルするというものである．
28
f200e3702c5a update register info
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405 perlccを利用することでPerlインタプリタが無い状況でも可動するバイナリファイルを作成する事が可能である．
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
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406 しかしPerlccはPerlスクリプトが複雑になるほど正確にCに移植を行う事が出来ず,現在ではPerlのコアモジュールから外されている．
28
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407 PerlccはPerlのバイトコードをCへの変換のみ行う為,Cで実装されているPerl経由で実行した場合と処理速度はほぼ変わらない．
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
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408 またPerlccで生成されたCのソースコードは難解であり,これをデバッグするのが困難でもある．
79ba487d3576 modfy punctuation mark
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409 MoarVMでthreaded codeを実現出来た場合,その箇所のみCbCプログラムとして切り出す事が可能である為perlccと似たツールを作成することも可能である．
28
f200e3702c5a update register info
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410 この場合,Perl6を通常動かした際とは異なりバイトコードインタプリタに到達する前の処理が無くなる為多少の高速化が望めると推測できる.
f200e3702c5a update register info
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411
31
5b5fb929c67f update abotu MoarBM
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412 \subsection{Cのインライン展開}
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
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413 CbCのCodeSegmentはgoto文で遷移するため,次のCodeSegmentが一意に決定している場合Cコンパイラ側でインライン展開する事が可能である．
79ba487d3576 modfy punctuation mark
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414 CodeSegmentがインライン展開される限界については別途研究する必要があるが,CbCを利用した場合その箇所でもコストを低く設計する事が可能である．
31
5b5fb929c67f update abotu MoarBM
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415
29
765dc5c49ae1 halfway add about test and debugging for MoarVM
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416 \section{MoarVMのデバッグ}
765dc5c49ae1 halfway add about test and debugging for MoarVM
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417
765dc5c49ae1 halfway add about test and debugging for MoarVM
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418 MoarVM自体のデバッグはMoarVMのリポジトリにテストコードが付随していない為単体では実行不可能である．
765dc5c49ae1 halfway add about test and debugging for MoarVM
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
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419 本研究ではMoarVMのデバッグにおけるCデバッガの使用方法とMoarVMのテスト方法についても考案する．
765dc5c49ae1 halfway add about test and debugging for MoarVM
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420 　
17
b2a795a294c4 update Moarvm bytecodes and perlcc
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421 \subsection{MoarVMのBytecodeのデバッグ}
b2a795a294c4 update Moarvm bytecodes and perlcc
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422 moarに対してmoarvm bytecodeをdumpオプションを付けて読み込ませるとmoarvmのbytecodeがアセンブラの様に出力される．
b2a795a294c4 update Moarvm bytecodes and perlcc
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423 しかしこれはmoarvmが実行したbytecodeのトレースではなくmoarvm bytecodeを変換したものに過ぎない．
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
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424 また,明らかに異なる挙動を示す両者のmoarを利用しても同じ結果が返ってきてしまう．
17
b2a795a294c4 update Moarvm bytecodes and perlcc
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425 そのため今回のMoarVMBytecodeインタプリタの実装のデバッグにはこの方法は適さない．
b2a795a294c4 update Moarvm bytecodes and perlcc
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426 従って実際に実行した命令を確認するにはgdbなどのCデバッガを利用してMoarVMを直接トレースする必要がある．
25
7a2d604607d8 add debugging MoarVM
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427
34
f01d5bc55dea tweak tex
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428 CbC側はCode\ref{cbc_b}に示す様にcbc\_nextにbreak pointを設定する．
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
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429 オリジナル側は次のオペコードの設定のマクロにダミーの関数を呼び出すように修正し,そこにbreak pointを設定する．
79ba487d3576 modfy punctuation mark
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
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430 CbC側ではCodeSegmentの名前をデバッガ上で直接確認できるが,オリジナル版はLABLEの配列の添え字から自分でどのオペコードに対応しているかをデバッガの外で探す必要がある．
25
7a2d604607d8 add debugging MoarVM
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
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431
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
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432 添字を確認するためにはCode\ref{orig_b}に示すようにオリジナルのMoarVMの場合cur\_opの値をMVMuint16のポインタでキャストし,これが指す値を出力する．
79ba487d3576 modfy punctuation mark
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433 break pointを掛けているダミー関数ではcur\_opにアクセスする事が出来ない為,スタックフレームを一つupする必要がある．
34
f01d5bc55dea tweak tex
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434 \lstinputlisting[label=cbc_b, caption=CbCMoarVMに対してのbreak point設定]{./src/cbc_breakpoint.txt}
25
7a2d604607d8 add debugging MoarVM
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parents: 24
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435 \lstinputlisting[label=orig_b, caption=オリジナル版MoarVMに対してのbreak point設定]{./src/origin_b_set.txt}
20
2bf64cfb91b1 add CbC evaluation and CbCinterp fig
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436
17
b2a795a294c4 update Moarvm bytecodes and perlcc
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437
b2a795a294c4 update Moarvm bytecodes and perlcc
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438 \subsection{MoarVMの並列デバッグ手法}
b2a795a294c4 update Moarvm bytecodes and perlcc
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439 しかしMoarVMが実行する命令は膨大な数がある．
b2a795a294c4 update Moarvm bytecodes and perlcc
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents: 16
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440 その為gdbでMoarVMをCbCとオリジナル版での並列デバッグを人間が同時に行うことは困難である．
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
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441 Perlなどのスクリプトを用いて自動的に解析したいため,ログを残す為にscriptコマンドを実行した状態でgdbを起動する．
40
2a21f7911f92 add debug info
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442 トレースでは実行した命令名のみ取得できれば良い為，Code\ref{cbc_b},\ref{orig_b}でdebug pointにcommandとして設定している様に，設定されたcur\_opの値を出力し続けるのみの動きを導入する．
25
7a2d604607d8 add debugging MoarVM
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443
40
2a21f7911f92 add debug info
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parents: 39
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444 実際に実行したログ・ファイルの一部をそれぞれCode\ref{debug_origmoar},\ref{debug_cbcmoar}に示す．
25
7a2d604607d8 add debugging MoarVM
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parents: 24
diff changeset
445 \lstinputlisting[label=debug_origmoar, caption=オリジナル版MoarVMのバイトコードのトレース]{./src/origin_breakpoint.txt}
40
2a21f7911f92 add debug info
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parents: 39
diff changeset
446 \lstinputlisting[label=debug_cbcmoar, caption=CbCMoarVMのバイトコードのトレース]{./src/trace_cbc.txt}
25
7a2d604607d8 add debugging MoarVM
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents: 24
diff changeset
447
40
2a21f7911f92 add debug info
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parents: 39
diff changeset
448 オリジナル版では実際に実行する命令処理はラベルに変換されてしまう為名前をデバッガ上では出力できないが，CbCでは出力する事が可能である．
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
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449 CbCとオリジナルのCODES,LABELの添字は対応している為,ログの解析を行う際はそれぞれの添字を抽出し違いが発生している箇所を探索する．
25
7a2d604607d8 add debugging MoarVM
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents: 24
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450 これらはscriptコマンドが作成したログを元に異なる箇所を発見するスクリプトを用意し自動化する．
7a2d604607d8 add debugging MoarVM
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents: 24
diff changeset
451 \lstinputlisting[label=logs2, caption=バイトコードの差分検知の一部分]{./src/logs2.txt}
7a2d604607d8 add debugging MoarVM
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents: 24
diff changeset
452
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
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parents: 36
diff changeset
453 違いが生じている箇所が発見できた場合,その前後のCodeSegment及びディスパッチ部分にbreak pointをかけ,それぞれの変数の挙動を比較する．
79ba487d3576 modfy punctuation mark
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parents: 36
diff changeset
454 主にcbc\_return系の命令が実行されている場合は,その直前で命令を切り替えるcbc\_invoke系統の命令が呼ばれているが,この周辺で何かしらの違いが発生している可能性が高い．
79ba487d3576 modfy punctuation mark
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parents: 36
diff changeset
455 また主に次のCodeSegmentに遷移する際にCbCコンパイラのバグが生じている可能性もある為,アセンブラレベルの命令を確認しながらデバッグを進めることとなる．
19
3e4ffa621ae9 add after work
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parents: 17
diff changeset
456
17
b2a795a294c4 update Moarvm bytecodes and perlcc
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parents: 16
diff changeset
457
b2a795a294c4 update Moarvm bytecodes and perlcc
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parents: 16
diff changeset
458
10
9c172999d70e tweak Papers for CbC abstract
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parents: 9
diff changeset
459 \subsection{CbCコンパイラによるバグ}
17
b2a795a294c4 update Moarvm bytecodes and perlcc
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parents: 16
diff changeset
460 現在までのCbCは複数個の入出力をCodeSegmentに与えるユースケースで利用していた．
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
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parents: 36
diff changeset
461 CbCコンパイラ自身はそれぞれ用意したテストスイートを通化するものの,MoarVMの様な巨大なプロジェクトのCSをコンパイルを実行する場合,予期せぬバグが発生した．
79ba487d3576 modfy punctuation mark
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parents: 36
diff changeset
462 主にCS間のgotoにおけるtail callフラグの除去や,DSとして渡している構造体の変数のアドレスがスタックポインタの値より上位に来てしまい,通常のCの関数をcallした際にローカル変数の領域がDSのアドレスの周辺を利用してしまう．
79ba487d3576 modfy punctuation mark
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parents: 36
diff changeset
463 その為DSの構造体の値が書き換わり,CからDSにreturnした際にDSの構造体が破壊されるバグである．
19
3e4ffa621ae9 add after work
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents: 17
diff changeset
464 このバグは先程の並列デバッグを行いながらプログラムカウンタや変数の動きをトレースする事などで発見することが出来る．
17
b2a795a294c4 update Moarvm bytecodes and perlcc
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parents: 16
diff changeset
465 現状ではCbCコンパイラがプログラマの意図と反する挙動を取るためCbCコンパイラのバグを回避するプログラミングが要求されている．
25
7a2d604607d8 add debugging MoarVM
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parents: 24
diff changeset
466 本来コンパイラ側のバグを回避するプログラミングをプログラマに要求する事は好ましくない．
17
b2a795a294c4 update Moarvm bytecodes and perlcc
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parents: 16
diff changeset
467 従ってCbCコンパイラ自身の信頼性を向上させる事も今後の課題となっている．
6
6dcf1143dc8f add about NQP
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diff changeset
468
28
f200e3702c5a update register info
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parents: 27
diff changeset
469 また現在はclang上に実装したCbCコンパイラではCodeSegment内部のtaill call除去のエラーが発生してしまう為コンパイルする事が出来ない．
25
7a2d604607d8 add debugging MoarVM
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parents: 24
diff changeset
470 その為現在はgcc上に実装したcbcコンパイラを利用しgdbを利用しデバッグを行う．
16
ed882dba29f6 add about threaded code and jlisting.sty
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diff changeset
471
ed882dba29f6 add about threaded code and jlisting.sty
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parents: 15
diff changeset
472
20
2bf64cfb91b1 add CbC evaluation and CbCinterp fig
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diff changeset
473 \section{CbCを用いる事についての利点と欠点}
2bf64cfb91b1 add CbC evaluation and CbCinterp fig
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parents: 19
diff changeset
474 MoarVMの様な巨大なスクリプト言語処理系にCbCを適応した所現在までに複数の利点と欠点が発見された．
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents: 36
diff changeset
475 本章ではまず利点を述べ,次に現段階でのCbCを適応した場合の欠点について考察する．
20
2bf64cfb91b1 add CbC evaluation and CbCinterp fig
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parents: 19
diff changeset
476
2bf64cfb91b1 add CbC evaluation and CbCinterp fig
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diff changeset
477 \subsection{利点}
2bf64cfb91b1 add CbC evaluation and CbCinterp fig
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parents: 19
diff changeset
478 \subsection{コード分割}
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
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parents: 36
diff changeset
479 オリジナルのMoarVMでは命令コードに対応する箇所はラベルジャンプ,もしくはswitch文で実装されていた．
20
2bf64cfb91b1 add CbC evaluation and CbCinterp fig
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diff changeset
480 その為同じCファイルに命令コードの実行の定義が存在しなければならない．
2bf64cfb91b1 add CbC evaluation and CbCinterp fig
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diff changeset
481 今後MoarVMに新たなバイトコードが導入されていく事を考えるとinterp.cが巨大になる可能性がある．
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
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parents: 36
diff changeset
482 関数単位での処理の比重が偏る事に加え,
79ba487d3576 modfy punctuation mark
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parents: 36
diff changeset
483 switch文中に書かれている処理は他の関数から呼ぶ事が出来ないため,余計な手間がかかる箇所が発生すると考えられる．
2
a758898008e6 add tex and Makefile
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parents:
diff changeset
484
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
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parents: 36
diff changeset
485 CbCMoarVMの場合,CodeSegmentとして基本ブロックを記述出来る為オリジナルのMoarVMの様にswtich文のブロック中に書く必要性が無くなる．
79ba487d3576 modfy punctuation mark
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parents: 36
diff changeset
486 その為類似する命令系をコード分割し,モジュール化する事が可能である．
29
765dc5c49ae1 halfway add about test and debugging for MoarVM
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diff changeset
487 またCbCはgoto文で遷移する以外は通常のCの関数と同じ扱いをする事が可能である．
765dc5c49ae1 halfway add about test and debugging for MoarVM
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parents: 28
diff changeset
488 従ってCodeSegment内部の処理を別の箇所から使用する事も可能となる為再利用性も向上する．
765dc5c49ae1 halfway add about test and debugging for MoarVM
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parents: 28
diff changeset
489
765dc5c49ae1 halfway add about test and debugging for MoarVM
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parents: 28
diff changeset
490 \subsection{ThreadeCode}
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
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parents: 36
diff changeset
491 ThrededCodeを実装する場合,通常命令ディスパッチの箇所と,実際に実行される命令処理を大幅に変更しなければならない．
79ba487d3576 modfy punctuation mark
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parents: 36
diff changeset
492 CbCを用いた実装の場合,命令処理はただのCodeSegmentの集合である．
29
765dc5c49ae1 halfway add about test and debugging for MoarVM
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents: 28
diff changeset
493 その為CodeSegmentをThrededCodeに対応した並びとして選択する事ができれば命令処理部分の修正をほぼせずにThrededCodeを実現する事が可能である．
765dc5c49ae1 halfway add about test and debugging for MoarVM
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents: 28
diff changeset
494
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents: 36
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495 またCodeSegmentはバイトコードレベルと同じ扱いができるため,ThrededCodeそのものを分離して最適化をかける事が可能である．
31
5b5fb929c67f update abotu MoarBM
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents: 29
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496 これもCodeSegmentが関数単位として分離できる事からの利点である．
29
765dc5c49ae1 halfway add about test and debugging for MoarVM
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
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497
2
a758898008e6 add tex and Makefile
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
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498
20
2bf64cfb91b1 add CbC evaluation and CbCinterp fig
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
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499 \subsubsection{MoarVMのデバッグ}
2bf64cfb91b1 add CbC evaluation and CbCinterp fig
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
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500 MoarVMのバイトコードインタプリタの箇所はオリジナルの実装ではラベルジャンプを用いて実装されている．
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents: 36
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501 その為,直接ラベルにbreak pointをかける事が出来ない．
79ba487d3576 modfy punctuation mark
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents: 36
diff changeset
502 作業者がデバッガが読み込んでいるCソースコードの位置を把握し,行番号を指定してdebug pointを設定する必要があった．
20
2bf64cfb91b1 add CbC evaluation and CbCinterp fig
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents: 19
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503
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents: 36
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504 CbCMoarVMの場合,CodeSegment単位でバイトコードの処理単位を記述している為,通常の関数と同じく直接CodeSegmentにデバッグポイントをかける事が可能である．
79ba487d3576 modfy punctuation mark
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents: 36
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505 これはCプログラミングの関数に対してのデバッグで,状態ごとにbreak pointをかける事が出来ることを意味する．
20
2bf64cfb91b1 add CbC evaluation and CbCinterp fig
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
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506 通常のC言語で言語処理系を実装した場合と比較して扱いやすくなっていると言える．
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents: 36
diff changeset
507 さらにラベルテーブルでの管理場合,次のバイトコード箇所は数値でしか確認できず,実際にどこに飛ぶのかはラベルテーブル内と数値を作業者が手作業で確認する必要があった．
20
2bf64cfb91b1 add CbC evaluation and CbCinterp fig
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parents: 19
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508 スクリプトなどを組めば効率化は出来るがデバッガ上で完結しない為手間がかかる．
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents: 36
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509 CbC実装ではCODESテーブル内は次のCodeSegmentの名前が入っている為,数値からCodeSegmentの名前をデバッガ上で確認する事が出来る．
31
5b5fb929c67f update abotu MoarBM
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510
5b5fb929c67f update abotu MoarBM
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511 \subsection{JITコンパイルの応用}
5b5fb929c67f update abotu MoarBM
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512 現在MoarVMはLuaJit\cite{luajit}を搭載しJITコンパイルを行っている．
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
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513 LuaJITそのものをCbCに適応させるわけではないが,CbCのABIにJITされたコードを合わせる事が可能であると推測できる．
9
8e80522a88bd tweek mindmap and wrote table of contents for Paper
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514 % \subsection{単純なループ処理の測定}
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
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515 % 簡単な例題としてfor文を用いて100000回ループさせ,ある変数をインクリメントするというプログラムを作成する．
9
8e80522a88bd tweek mindmap and wrote table of contents for Paper
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
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516 % 今回の評価対象としてPerl6は2018年4月にリリースされたMoarVM,NQP,Rakudoの実装を用いる．
8e80522a88bd tweek mindmap and wrote table of contents for Paper
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
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517 % Perl5は5.26.2を利用した．
20
2bf64cfb91b1 add CbC evaluation and CbCinterp fig
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
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518
9
8e80522a88bd tweek mindmap and wrote table of contents for Paper
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519 % \begin{table}[htb]
8e80522a88bd tweek mindmap and wrote table of contents for Paper
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520 % \begin{tabular}{|c|c|c|} \hline
8e80522a88bd tweek mindmap and wrote table of contents for Paper
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
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521 % ループ回数 & Perl5 (sec) & Perl6(sec) \\ \hline \hline
8e80522a88bd tweek mindmap and wrote table of contents for Paper
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
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522 % 1000000 & 0.131 & 1.444 \\ \hline
8e80522a88bd tweek mindmap and wrote table of contents for Paper
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523 % 10000000 & 0.131 & 1.444 \\ \hline
8e80522a88bd tweek mindmap and wrote table of contents for Paper
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524 % 100000000 & 3.258 & 124.69 \\ \hline
8e80522a88bd tweek mindmap and wrote table of contents for Paper
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525 % \end{tabular}
8e80522a88bd tweek mindmap and wrote table of contents for Paper
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526 % \end{table}
2
a758898008e6 add tex and Makefile
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parents:
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527
20
2bf64cfb91b1 add CbC evaluation and CbCinterp fig
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528 \subsection{欠点}
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
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529 本来処理系は広く使われる為に著名なOSSなどを利用して開発するのが良いが,CbCプロジェクトの認知度が低いという現状がある．
29
765dc5c49ae1 halfway add about test and debugging for MoarVM
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
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530
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents: 36
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531 また,前章までに複数述べた通りCbCコンパイラが現在非常にバグを発生させやすい状態になっている．
79ba487d3576 modfy punctuation mark
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
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532 CbCコンパイラはgccとllvm/clangに実装している為,これらのアップデートに追従する必要がある．
79ba487d3576 modfy punctuation mark
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
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533 しかしコンパイラのバージョンに応じてCbCで利用するコンパイラ内のAPIが異なる場合が多く,APIの変更に伴う修正作業などを行う必要がある．
20
2bf64cfb91b1 add CbC evaluation and CbCinterp fig
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
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diff changeset
534
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents: 36
diff changeset
535 CbCMoarVMではCからCodeSegmentへ,CodeSegmentからCへの遷移などが複数回繰り返されているが,この処理中のCodeSegmentでのtail callの強制が非常に難関である．
79ba487d3576 modfy punctuation mark
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents: 36
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536 tail callの強制には関数定義の箇所や引数,スタック領域のサイズ修正などを行う必要がある．
29
765dc5c49ae1 halfway add about test and debugging for MoarVM
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents: 28
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537 現在のバグではCodeSegment内部での不要なスタック操作命令を完全に排除しきれていない．
20
2bf64cfb91b1 add CbC evaluation and CbCinterp fig
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
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538
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents: 36
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539 またCodeSegmentからCに帰る場合,環境付き継続を行う必要がある．
79ba487d3576 modfy punctuation mark
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents: 36
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540 Cの関数の末尾でCodeSegmentを呼び出している場合など環境付き継続を使用しなくても良いケースは存在するが,頻繁にCとCbCを行き来する場合記述が冗長になる可能性はある．
9
8e80522a88bd tweek mindmap and wrote table of contents for Paper
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
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541
8e80522a88bd tweek mindmap and wrote table of contents for Paper
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
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542 \section{今後の課題}
19
3e4ffa621ae9 add after work
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
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543 本論文ではCbCによってPerl6の処理系であるMoarVMインタプリタの一部改良とその手法を示した．
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents: 36
diff changeset
544 CbCのCodeSegment部分を用いることできめ細やかな記述が出来,デバッグし辛い箇所もbreakpointの設定などが容易になった．
2
a758898008e6 add tex and Makefile
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
diff changeset
545
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents: 36
diff changeset
546 今後CbCでの開発をより深く行っていくにあたり,CbCコンパイラそのものの信頼性を向上させる必要がある．
79ba487d3576 modfy punctuation mark
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents: 36
diff changeset
547 MoarVMの開発を行うにあたり新たに発見された複数のバグを修正し,より安定するコンパイラにする為に改良を行う．
19
3e4ffa621ae9 add after work
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
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diff changeset
548
42
1abd6fc0abe8 add detail environment
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
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549 現在CbCMoarVMで直接バイトコードを入力した場合のnqpのテストはおおよそパスする．
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents: 36
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550 また数値の計算と出力などの簡単なNQPの例題を作成し,オリジナルのNQP,moarvmでバイトコード化したものを入力した際も正常に動作している．
42
1abd6fc0abe8 add detail environment
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
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551 しかしNQPのセルフビルドは現在オブジェクトの生成に一部失敗している為成功していない．
1abd6fc0abe8 add detail environment
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
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552 今後はさらに複雑な例題やNQPのセルフビルド，Perl6の動作を行っていく．
19
3e4ffa621ae9 add after work
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents: 17
diff changeset
553
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents: 36
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554 MoarVMではGCからオブジェクトを守る為にMVMROOTというマクロを利用し,局所変数のポインタをスタックに登録する処理を行っている．
79ba487d3576 modfy punctuation mark
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
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555 GCの制御を効率的に行えば本来は必要ない処理であり,実行するとCodeSegmentの優位性が損なわれてしまう．
19
3e4ffa621ae9 add after work
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
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556 従ってMoarVMのGCの最適化を行う．
3e4ffa621ae9 add after work
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
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diff changeset
557
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents: 36
diff changeset
558 また高速化という面では,Perlの特徴である正規表現に着目し,正規表現の表現のみ高速で動く最適化の導入なども検討している．
79ba487d3576 modfy punctuation mark
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
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559 他にrakudoのコンパイラ系統からCbCのコードを直接生成させ,それをllvmでコンパイルすることによってLLVMの最適化フェーズを得て
32
43e0cf46d40b add cbc_codesegs.cbc
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
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560 高速化することも可能であると推測できる．
19
3e4ffa621ae9 add after work
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents: 17
diff changeset
561
37
79ba487d3576 modfy punctuation mark
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents: 36
diff changeset
562 Perl6の開発は非常に活発に行われている為,CbCMoarVMの最新版の追従も課題となっている．
19
3e4ffa621ae9 add after work
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
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563 現在はinterp.cからPerlスクリプトを用いて自動でCbCのCodeSegmentを生成している．
23
7689b70a1a79 create stagenqp.pdf and tweak tex
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parents: 22
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564 今後の開発領域の拡大と共により効率的にCbCコードへの自動変換も複数のCコードに対応する様に開発を行っていく．
2
a758898008e6 add tex and Makefile
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
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565
9
8e80522a88bd tweek mindmap and wrote table of contents for Paper
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parents: 7
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566 %å\subsection{MoarVMの処理流れ}
8e80522a88bd tweek mindmap and wrote table of contents for Paper
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents: 7
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567 %MoarVMはC言語で実装されており,Perl5で記述されたConfigure.plを
8e80522a88bd tweek mindmap and wrote table of contents for Paper
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents: 7
diff changeset
568
2
a758898008e6 add tex and Makefile
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
diff changeset
569
a758898008e6 add tex and Makefile
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
diff changeset
570 % BibTeX を使用する場合 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
11
ea10413281c5 tweak Makefile and create reference.bib
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diff changeset
571 \nocite{*}
ea10413281c5 tweak Makefile and create reference.bib
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parents: 10
diff changeset
572 \bibliographystyle{ipsjsort}
ea10413281c5 tweak Makefile and create reference.bib
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents: 10
diff changeset
573 \bibliography{reference}
2
a758898008e6 add tex and Makefile
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
diff changeset
574
a758898008e6 add tex and Makefile
Takahiro SHIMIZU <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
diff changeset
575 \end{document}