Dynamic dispatch of context-sensitive optimizations

• Autor(a) principal: Gabriel Poesia Reis e Silva
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/JCES-AVKLSP
• topic: Compiladores Otimizantes; Linguagens de Programação; Propagação de Constantes; Otimizações Sensíveis ao Contexto; Linguagem de programação (Computadores); Otimização combinatória; Compiladores (Computadores); Computação

Construir análises sensíveis ao contexto escaláveis é um problema que vem sendo frequentemente trabalhadopela comunidade de compiladores, com sucesso. Porém, a implementação de otimizações sensíveis ao contextocontinua sendo desafiadora. O principal problema que desencoraja os compiladores de implementarem taisotimizações é o crescimento no tamanho do código. Com clonagem de funções ou inlining, duas técnicas conhecidaspara a implementação de especializações sensíveis ao contexto, o tamanho do código pode crescer exponencialmenteno pior caso. Ambas as técnicas são baseadas em criar cópias especializadas do código para cada contexto.Contudo, as duas técnicas precisam criar cópias de todas as funções no caminho de chamadas que leva a cadaotimização, ainda que isto envolva copiar funções que não serão otimizadas. Neste trabalho, propomos uma soluçãopara este problema. Utilizando uma combinação de despacho dinâmico e uma máquina de estados para controlar as transiçõesentre os contextos dinamicamente, nosso método implementa otimizações completamente sensíveis ao contextonecessitando apenas copiar as funções que serão otimizadas, mas não o caminho de chamadas até elas.Apresentamos nossa abordagem em Minilog, uma linguagem mínima que possui todos os recursos necessários para aplicaro método proposto, e provamos sua corretude. Implementamos nosso método na infraestrutura de compiladores LLVM,utilizando-o para otimizar programas com propagação de constantes completamente sensível a contexto.Nossos experimentos nos benchmarks do LLVM Test Suite e do SPEC CPU2006 mostram que nosso método escala significativamentemelhor em termos de espaço que clonagem de funções, gerando binários em média 2.7x menores, adicionando em média 8.5x menosbytes ao implementar a mesma otimização. Os binários gerados utilizando nossa técnica tiveram performance muito semelhante aosgerados com clonagem tradicional.Além disso, utilizando essa classe de otimizações ainda pouco explorada, conseguimos speed-ups de até 20\% em algunsbenchmarks quando comparados a LLVM -O3.