a21_hlx001 のバックアップソース(No.6)

* HLX-001
-(by [[K]], 2021.06.20)

** (0)
-HLXは、[[a21_txt01]]やその続編で作ったHLシリーズ（はりぼて言語）をベースに、[[K]]が望む理想の言語を作るプロジェクトです。
--中・長期の目標は[[a21_hlx000]]に書いてあります。
-HLX-001はその最初のバージョンです。まあHL-23みたいなものです。

** (1) 概要
-HLX-001は、HL-9a, HL-16a, HL-22aの3つを統合し、さらに改良を加えたものです。
--ということで「できること」はこれら3つと同じです。
-統合されているので、モードを切り替えて使います。
--[codemode 0] HL-9a相当の実行モードで、JITコンパイルせずに中間コードを実行します。x86, x64以外でも（ソースからHLX-001をコンパイルすれば）動くはずです。
--[codemode 1] HL-16a相当の実行モードで、x86の32bitの機械語をJITコンパイラで生成します。
//---64bit版でもこのモードを利用することができますが、64bit版は32bit用の機械語を実行できないので、 codedump 1 で機械語を表示することしかできません（将来のバージョンではアセンブラも出力できます）。
--[codemode 2] HL-22a相当の実行モードで、x64の64bitの機械語をJITコンパイラで生成します（MS-Windows系のABI）。
//---32bit版でもこのモードを利用することができますが、32bit版は64bit用の機械語を実行できないので、 codedump 1 で機械語を表示することしかできません（将来のバージョンではアセンブラも出力できます）。
--[codemode 3] HL-22a相当の実行モードで、x64の64bitの機械語をJITコンパイラで生成します（System V系のABI）。
//---以下同文。・・・しかし、codemode 3は全くデバッグしてないので、このバージョンではきちんと動かないかもしれません。

-http://k.osask.jp/files/hlx001a.zip (75.3KB)
--[内容]
--hlx001_32.exe : 32bit版の実行ファイル(21.5KB)
--hlx001_64.exe : 64bit版の実行ファイル(29.0KB)
--mandel.cなどのサンプルプログラム
--hlx001src/
---hlx001.c (935行) - ソースコードから共通中間コードに変換
---esvm.c (945行) - 共通中間コードを最適化する
---esvm_run.c (200行) - 共通中間コードをインタプリタで実行
---esvm_x864.c (1027行) - 共通中間コードをx86/x64の機械語に変換

** (2) 特徴（なにがすごいのか）
-[1]処理系の小ささ
--HL-9a, HL-16a, HL-22aの3つは以下のようになっていました。それらに対し、こんなにコンパクトにまとまっています。
||ソース行数|.exeのサイズ（無圧縮）|.exeのサイズ（UPX）|
|HL-9a|RIGHT:772行|RIGHT:20.0KB|RIGHT:11.5KB|
|HL-16a|RIGHT:1081行|RIGHT:24.5KB|RIGHT:13.5KB|
|HL-22a|RIGHT:1223行|RIGHT:41.5KB|RIGHT:21.0KB|
|(合計)|RIGHT:(3076行)|RIGHT:(86.0KB)|RIGHT:(46.0KB)|
|||||
|HLX-001|RIGHT:3017行|RIGHT:40.0KB|RIGHT:21.5KB|
--あれ？ソース行数的には、それほどコンパクトでもないな・・・。
--まあでも実行ファイル的には明らかにコンパクトになっています。
--上記3つは似たような部分が多いため、1つにまとめることで共通な部分が省かれて、このような結果になっています。

~

-[2]コード生成の質の向上
--mandel.cを使って比較してみました。
--[2-1] HL-9aとの比較
|HL-9a vs HLX-001|32bitモード（x86）|29.667秒 vs ''23.220秒''|1.28倍|
|HL-9a vs HLX-001|64bitモード（x64）|26.904秒 vs ''18.653秒''|1.44倍|
---表のように、HLX-001は中間コードの実行性能が上がっています。
---この成果は、主に「中間コードの最適化」（後述）がうまくいっているからです。
--[2-2] HL-16aとの比較（32bitモード（x86））
|HL-16a vs HLX-001|3.246秒(657バイト) vs ''3.272秒(609バイト)''|速度優先|
|HL-16a vs HLX-001|3.730秒(613バイト) vs ''3.660秒(411バイト)''|サイズ優先|
---速度優先: regVar(0, 
---サイズ優先: regVar(0, 
---実行速度的にはHL-16aに対する優位性はないのですが、生成コードの長さは結構改善されています。




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--[2] HL-16aとの比較（32bitモード（x86））

--[3] HL-22aとの比較（64bitモード（x64））
|HL-22a vs HLX-001|2.503秒(674バイト) vs ''2.512秒(655バイト)''|速度が速くなるようにレジスタ変数を割り当て|
|HL-22a vs HLX-001|3.449秒(588バイト) vs ''3.459秒(489バイト)''|サイズが小さくなるようにレジスタ変数を割り当て|
--[考察]
---[1]のHL-9aとの比較では、HLX-001になって有意に性能が向上しています。これはHLX-001が内部コードに対して最適化をしてから実行するようになったためです。
---[2]のHL-16aとの比較では、有意な速度の向上はありませんでした。ただサイズにおいては有意な差がついています。これはどちらもアラインを考慮せずに比較しているので、その影響かもしれません。HLXにアライン機能を対応させたら、少しは差が出るかもしれません。
---[3]のHL-22aとの比較では、有意な速度の向上はありませんでした。ただサイズにおいては有意な差がついています。これはどちらもアラインを考慮せずに比較しているので、その影響かもしれません。HLXにアライン機能を対応させたら、少しは差が出るかもしれません。

-（以下編集中）


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