「10日くらいでできる！プログラミング言語自作入門」の続編#1-3a
(1) HL-13a
- HL-13で保留にしてきた配列の機能をJITコンパラ対応させます。これでkcube.cやinvader.cも動くようになるはずです。
- そして、もうHL-9aの機能の中でやり残したことはなくなるので、ダミーで残してあるputIc()関数やphrCmpPutIc()関数を削除します。
- [1]sub_bitblt()関数の宣言の下に以下を追記
AInt *sub_aryNew(int n)
{
AInt *p = malloc(n * sizeof (AInt));
memset((char *) p, 0, n * sizeof (AInt));
return p;
}
void sub_aryInit(AInt *a, AInt *ip, int n)
{
memcpy((char *) a, (char *) ip, n * sizeof (AInt));
}
- [2]exprSub()関数の一部を書き換え
} else if (phrCmp(70, "[!!**0]=", epc) && priority >= 15) {
e1 = i;
e0 = expr(0);
epc = ppc1;
i = exprSub(15);
! putIcX86("8b_%2m0; 8b_%0m2; 8b_%1m1; 89_04_8a;", &var[e1], &var[e0], &var[i], 0);
} else if (phrCmp(71, "[!!**0]", epc)) {
e1 = i;
i = tmpAlloc();
e0 = expr(0);
! putIcX86("8b_%0m2; 8b_%1m1; 8b_04_8a; 89_%2m0;", &var[e1], &var[e0], &var[i], 0);
epc = ppc1;
- [3]compile()関数の一部を書き換え
} else if (phrCmp(21, "int !!*0[!!**2];", pc)) {
e2 = expr(2);
! putIcX86("8b_%1m0; 89_44_24_00; e8_%2r; 89_%0m0;", &var[tc[wpc[0]]], &var[e2], (IntP) sub_aryNew, 0);
} else if (phrCmp(22, "int !!*0[!!**2] = {", pc)) {
e2 = expr(2);
! putIcX86("8b_%1m0; 89_44_24_00; e8_%2r; 89_%0m0;", &var[tc[wpc[0]]], &var[e2], (IntP) sub_aryNew, 0);
j = 0;
for (i = ppc1; i < pc1; i++) { // コンマ以外のトークンを数える.
if (tc[i] == TcCrBrCls) break;
if (tc[i] != TcComma) {
j++;
}
}
if (i >= pc1) goto err;
AInt *ip = malloc(j * sizeof (AInt));
j = 0;
for (i = ppc1; tc[i] != TcCrBrCls; i++) {
if (tc[i] == TcCrBrCls) break;
if (tc[i] != TcComma) {
ip[j] = var[tc[i]];
j++;
}
}
! putIcX86("8b_%0m0; 89_44_24_00; b8_%1i; 89_44_24_04; b8_%2i; 89_44_24_08; e8_%3r;", &var[tc[wpc[0]]], (IntP) ip, (IntP) j, (IntP) sub_aryInit);
ppc1 = i + 2; // } と ; の分.
- [4]以下の記述は不要なので削除(1)
enum { OpCpy = 0, OpCeq, OpCne, OpClt, OpCge, OpCle, OpCgt, OpAdd, OpSub, OpMul, OpDiv, OpMod, OpAnd, OpShr,
OpAdd1, OpNeg, OpGoto, OpJeq, OpJne, OpJlt, OpJge, OpJle, OpJgt, OpLop, OpPrint, OpTime, OpEnd,
OpPrints, OpAryNew, OpAryInit, OpArySet, OpAryGet, OpOpnWin, OpSetPix0, OpM64s, OpRgb8, OpWait,
OpXorShift, OpGetPix, OpFilRct0, OpPrm, OpF16Sin, OpF16Cos, OpInkey, OpDrwStr0, OpGprDec, OpBitBlt };
- [5]以下の記述は不要なので削除(2)
void putIc(int op, IntP p0, IntP p1, IntP p2, IntP p3) // 移行中の間だけ、以下の形で残しておく.
{
printf("putIc: error\n");
exit(1);
}
- [6]以下の記述は不要なので削除(3)
int phrCmpPutIc(int pid, String phr, int pc, int *pi, int lenExpr, int op, int *err) // 移行中の間だけ、以下の形で残しておく.
{
if (phrCmp(pid, phr, pc)) {
printf("phrCmpPutIc: error\n");
exit(1);
}
return 0;
}
- 以上すべての改造を終えると、プログラムは819行になります。
- これでkcube.cやinvader.cが何の問題もなく動きます。
(2) 新出機械語の説明
- 配列へ代入した場合の機械語は次のようになっています。
- 以下、 a[i] = x; と書いた場合で説明します。
putIcX86("8b_%2m0; 8b_%0m2; 8b_%1m1; 89_04_8a;", &var[e1], &var[e0], &var[i], 0);
8b_%2m0 EAX = [x]; // EAXはレジスタ番号0
8b_%0m2 EDX = [a]; // EDXはレジスタ番号2
8b_%1m1 ECX = [i]; // ECXはレジスタ番号1
89_04_8a [EDX+ECX*4] = EAX;
- 配列から読み込む場合の機械語は次のようになっています。
- 以下、 x = a[i]; に相当する処理の場合で説明します。
putIcX86("8b_%0m2; 8b_%1m1; 8b_04_8a; 89_%2m0;", &var[e1], &var[e0], &var[i], 0);
8b_%0m2 EDX = [a]; // EDXはレジスタ番号2
8b_%1m1 ECX = [i]; // ECXはレジスタ番号1
8b_04_8a EAX = [EDX+ECX*4];
89_%2m0 [x] = EAX; // EAXはレジスタ番号0
(3) ここまでのまとめ（HL-9aとHL-13aを比較する）
- ということで、とりあえずHL-9aのJITコンパイラ対応は一通りできたことになります。
- もちろん現状では最適化をサボりまくっているので、十分な速度は出ていません。しかしそれでも例外なくHL-9aよりは速くなっています。
- 結局この2つの違いはそれほど大きくはなくて、putIc()で内部コードを出力するか、それともputIcX86()でx86の機械語を出すかの違いでしかありません。行数は48行しか増えていません。実行ファイルサイズでもたったの1.0KBしか増えていません。
- 機械語の知識がなければ自力で作るのは非常に難しいです。そこが唯一にして最大のハードルでしょう。でもこれは知っているかどうかであって、アルゴリズムが難しいとかそういうのじゃないです。
- 単純にJITコンパイラ化するだけだと、最適化なしではあまり速くはなりません。しかしJITコンパイラ化しないと、速度の限界はすぐに来ます。JITコンパイラにしてしまえば、最適化を入れていくことで、どんどんスピードアップする余地ができるのです。
次回に続く
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