Lendo o GHC Core

O núcleo é a linguagem intermediária do GHC. O Reading Core pode ajudá-lo a entender melhor o desempenho do seu programa. Alguém me pediu documentação ou tutoriais sobre a leitura do Core, mas não consegui encontrar muita coisa.

Que documentação está disponível para leitura do GHC Core?

Aqui está o que eu encontrei até agora:

• Escreva Haskell tão rápido quanto C: explorando rigor, preguiça e recursão
• Haskell tão rápido quanto C: trabalhando em alta altitude para desempenho de baixo nível
• RWH: Capítulo 25. Criação de perfil e otimização
• Palestra Haskell de alto desempenho na CUFP (slides 65-80)

O GHC Core é o idioma do System FC para o qual todo o Haskell é traduzido. A gramática (aproximada) do Core é dada por:

O Core está intimamente relacionado ao Sistema F mais simples e mais conhecido . Todas as transformações que o GHC realiza no nível Core são refatorações de preservação de tipo dessa representação Core, para melhorar o desempenho. E, não tão conhecido, você pode escrever diretamente no Core para programar o GHC.

O GHC Core se encaixa no pipeline do compilador (como em 2002, sans-LLVM e CMM):

Os documentos principais para aprender sobre o GHC Core são:

• Uma representação externa para a linguagem principal do GHC , Tolmach, 2001
• ghc / compiler / CoreSyn , a própria definição do GHC
• Segredos do inliner do Glasgow Haskell Compiler , Peyton Jones e Marlow, 1999. O núcleo é descrito na Seção 2.3, incluindo detalhes sobre as anotações da análise de ocorrência.
• Um otimizador baseado em transformação para Haskell , Peyton Jones e Santos, 1998. O Core é descrito em S3, incluindo uma discussão sobre polimorfismo e leituras operacionais do Core.

Material relacionado que pode ajudar a entender:

• A saída GHC -fext-core
• Passei muito tempo aprendendo o Core lendo a fonte do GHC. Alguns são descritos em minha tese de graduação de 2002, na página 16.
• Ao usar a ferramenta ghc-core , para gerar o Core em um formato que eu acho agradável.

O Core, por sua vez, é traduzido para o código STG, que se parece com:

Os nomes engraçados no Core são codificados na "codificação Z":

Tipos e tipos do GHC Core (do artigo de Tolmach):

Finalmente, as instruções do GHC aparecem regularmente na saída do GHC Core, quando você otimiza seu Haskell com as instruções básicas que o GHC conhece. O conjunto de primop é fornecido como um conjunto de funções principais em um arquivo pré-processado.

Uma dica: se você não se importa com as anotações e coações de tipo, use -ddump-simpljunto com a -dsuppress-allopção A saída Core deve ser muito mais legível.

Embora não seja exatamente o idioma central do GHC, como Don menciona, o idioma STG é bastante semelhante. Recentemente, passei pelo exercício de provar a segurança de tipo da linguagem STG + machine e depois descobri que podia entender o Core facilmente.

O texto que eu aprendi sobre STG é bastante acessível: Implementando Idiomas Funcionais Preguiçosos no Hardware de Estoque: A máquina G Spineless Tagless de Simon Peyton-Jones. Grande parte do artigo está relacionada aos detalhes da implementação, mas eu recomendo a seção 4, em particular, como uma explicação de cima para baixo da linguagem STG que fornece motivações para algumas das decisões de design contra-intuitivas e fornece traduções de exemplos conhecidos map.

"Uma representação externa para a linguagem principal do GHC" é um documento que pode ser encontrado na instalação do ghc ( share/doc/ghc/core.pdf) ou na internet .