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Hydra：用程序综合推广剥离优化

作者:

马纳西吉穆克吉和

约翰雷格尔作者信息和声明

美国计算机学会程序设计语言会议录,体积8,问题OOPSLA1公司

文章编号：120，第页725-753

https://doi.org/10.1145/3649837

出版:2024年4月29日出版历史

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摘要

优化编译器依赖于窥视孔优化来简化指令组合并删除冗余指令。通常，当编译器开发人员注意到一个优化机会（一组可以改进的相关指令）并手动派生出更通用的重写规则时，就会添加一个新的窥视孔优化，该规则不仅优化原始代码，还优化其他类似的指令集。在本文中，我们介绍了Hydra，这是一个工具，它使用一系列以程序合成为中心的技术，自动完成窥视孔优化的推广过程。我们解决的最重要的问题之一是找到每个优化的版本，该版本与优化输入的比特宽度无关（如果存在此版本）。我们的研究表明，Hydra可以将LLVM开发人员发布到LLVM项目的问题跟踪器中的75%的未通用错过的窥视孔优化进行概括。Hydra的所有通用窥视孔优化都已经过正式验证，而且我们可以自动将其转换为适合包含在LLVM过程中的C++代码。

工具书类

[1]

亚历山德罗·阿巴特（Alessandro Abate）、克里斯蒂娜·戴维（Cristina David）、帕斯卡尔·凯塞利（Pascal Kesseli）、丹尼尔·克罗宁（Daniel Kroening）和伊丽莎白·波尔格林（Elizabeth Polgreen）。2018.反例引导归纳合成模理论。在计算机辅助验证国际会议上。270–288.

[2]

拉杰夫·阿鲁尔（Rajeev Alur）、拉斯蒂斯拉夫·博迪克（Rastislav Bodik）、加维特·朱尼瓦尔（Garvit Juniwal）、米洛·M·K·马丁（Milo M.K.Martin）、穆昆德·拉戈塔曼（Mukund Raghothaman）、桑吉特·塞希亚（Sanjit A.Seshia）、里沙布·辛格（Rishabh Singh）、阿曼。2013年。语法指导合成。计算机辅助设计中的形式方法，1-17。https://doi.org/10.109/FMCAD.2013.6679385

[3]

拉杰夫·阿鲁尔（Rajeev Alur）、帕沃尔·乔恩（Pavol Courn）和阿琼·拉德哈克里什纳（Arjun Radhakrishna）。2015年，通过统一进行综合。在计算机辅助验证中，丹尼尔·科伦宁（Daniel Kroening）和科琳娜·斯佩尔纳乌（Corina S.PSreanu）（编辑）。163–179. 国际标准编号：978-3-319-21668-3https://doi.org/10.1007/978-3-319-21668-3_10

[4]

Rajeev Alur、Arjun Radhakrishna和Abhishek Udupa。2017年，通过划分和征服缩放枚举程序合成。在系统构建和分析的工具和算法中，Axel Legay和Tiziana Margaria（编辑）。施普林格-柏林-海德堡，柏林，海德堡。319–336。国际标准编号：978-3-662-54577-5https://doi.org/10.1007/978-3-662-54577-5_18

[5]

索拉夫·班萨尔和亚历克斯·艾肯。2006.Peephole超级优化器的自动生成。第12届程序设计语言和操作系统体系结构支持国际会议论文集。394–403. https://doi.org/10.1145/1168918.1168906

数字图书馆

[6]

Clark Barrett、Christopher L.Conway、Morgan Deters、Liana Hadarean、Dejan Jovanović、Tim King、Andrew Reynolds和Cesare Tinelli。2011年。CVC4。在计算机辅助验证中，Ganesh Gopalakrishnan和Shaz Qadeer（编辑）。施普林格-柏林-海德堡，柏林，海德堡。171-177。国际标准编号：978-3-642-22110-1

[7]

詹姆斯·博恩霍尔特（James Bornholt）、埃米娜·托拉克（Emina Torlak）、丹·格罗斯曼（Dan Grossman）和路易斯·塞兹（Luis Ceze）。2016.使用元草图优化合成。第43届ACM SIGPLAN-SIGACT编程语言原理研讨会（POPL’16）会议记录。775–788. https://doi.org/10.1145/2837614.2837666

数字图书馆

[8]

塞巴斯蒂安·布奇瓦尔德。2015年，Optgen：局部优化生成器。在第24届编译器构造国际会议（CC 2015）上，Björn Franke（Ed.）。英国伦敦，171–189。

[9]

JoséCambronero、Sumit Gulwani、Vu Le、Daniel Perelman、Arjun Radhakrishna、Clint Simon和Ashish Tiwari，2023年。FlashFill++：通过示例缩放编程，切换到Chase。程序。ACM计划。Lang.，7，POPL（2023），第33条，1月，30页。https://doi.org/10.1145/3571226

数字图书馆

[10]

杰克·戴维森和克里斯托弗·弗雷泽。1984年，Peephole优化的自动生成。1984年SIGPLAN编译器构造研讨会（SIGPLAN’84）会议记录。美国纽约州纽约市计算机协会111-116。编号：0897911393https://doi.org/10.1145/502874.502885

数字图书馆

[11]

莱昂纳多·德·莫拉和尼古拉·比约纳。2008.Z3:一个高效的SMT解算器。《软件理论与实践学报》，第14届国际系统构建与分析工具与算法会议（TACAS'08/ETAPS'08）。斯普林格·弗拉格，柏林，海德堡。337–340。编号：3540787992

数字图书馆

[12]

布鲁诺·杜特雷。2015.用Yices解决存在/根本问题。第十三届满意度模理论国际研讨会（SMT 2015）。

[13]

Burak Ekici、Arjun Viswanathan、Yoni Zohar、Cesare Tinelli和Clark Barrett。2023.Coq中位向量可逆条件的形式验证。在组合系统的前沿，Uli Sattler和Martin Suda（编辑）。瑞士查姆施普林格自然。41–59.编号：978-3-031-43369-6

[14]

格雷姆·恒河（Graeme Gange）、豪尔赫·纳瓦斯（Jorge A.Navas）、彼得·沙赫特（Peter Schachte）、哈拉尔德·森德加德（Harald Söndergaard）和彼得·詹姆斯·斯塔基（Peter James Stuckey）。2013.非格抽象域上的抽象解释。在SAS中。

[15]

克莱尔·勒·古伊斯（Claire Le Goues）、迈克尔·普拉德尔（Michael Pradel）和阿比克·罗伊乔杜里（Abhik Roychoudhury）。2019.自动程序修复。Commun公司。ACM，62,12（2019年），11月56-65日。编号：0001-0782https://doi.org/10.1145/3318162

数字图书馆

[16]

菲利普·格兰杰（Philippe Granger）。1989.算术同余的静态分析。国际计算机数学杂志，30，3-4（1989），165-190。https://doi.org/10.1080/00207168908803778arxiv公司：https://doi.org/10.1080/00207168908803778。

[17]

苏米特·古尔瓦尼。2011.使用输入输出示例在电子表格中自动处理字符串。在POPL'11中。

[18]

郑果、迈克尔·詹姆斯、大卫·朱斯托、周家雄、王子腾、兰吉特·贾拉和娜迪娅·波里卡波娃。2019.通过类型引导的抽象提炼进行程序合成。程序。ACM计划。Lang.，4，POPL（2019），第12条，12月。，https://doi.org/10.1145/3371080

数字图书馆

[19]

Susmit Jha和Sanjit A.Seshia。2017年，通过归纳学习的形式合成理论。《信息学报》，54，7（2017），693–726。国际标准编号：1432-0525https://doi.org/10.1007/s00236-017-0294-5

数字图书馆

[20]

Jiajun Jiang、Luyao Ren、Yingfei Xiong和Lingming Zhang。2020年。通过大代码从奇异示例推断程序转换。第34届IEEE/ACM自动化软件工程国际会议（ASE’19）论文集。IEEE出版社，255-266。国际标准号码：9781728125084https://doi.org/10.109/ASE.2019.00033

数字图书馆

[21]

Rajeev Joshi、Greg Nelson和Keith Randall。2002.德纳利：目标导向的超级优化者。在2002年ACM SIGPLAN关于编程语言设计和实现的会议记录（PLDI’02）中。304–314.

数字图书馆

[22]

Pankaj Kumar Kalita、Sujit Kumar Muduli、Loris D'Antoni、Thomas Reps和Subhajit Roy。2022.合成抽象变压器。程序。ACM计划。Lang.，6，OOPSLA2（2022），第171条，10月，29页。https://doi.org/10.1145/3563334

数字图书馆

[23]

安迪·金和哈拉尔德·森德加德。2010.同余自动文摘。在验证、模型检查和抽象解释中，Gilles Barthe和Manuel Hermenegildo（编辑）。施普林格-柏林-海德堡，柏林，海德堡。197-213。国际标准编号：978-3-642-11319-2

[24]

Woosuk Lee、Kihong Heo、Rajeev Alur和Mayur Naik。2018.使用学习概率模型加速基于搜索的程序合成。第39届ACM SIGPLAN编程语言设计与实现会议记录（PLDI 2018）。436–449. 国际标准编号：978-1-4503-5698-5https://doi.org/10.1145/3192366.3192410

数字图书馆

[25]

LLVM-长度参考。2023.LLVM语言参考手册。http://llvm.org/docs/LangRef.html访问时间：9-1-2023

[26]

范龙、彼得·阿米登和马丁·里纳德。2017.自动推理代码转换以生成补丁。2017年第11届软件工程基础联合会议记录（ESEC/FSE 2017）。美国纽约计算机械协会，727–739。编号：9781450351058https://doi.org/10.1145/3106237.3106253

数字图书馆

[27]

Nuno P.Lopes、Juneyong Lee、Chung-Kil Hur、Zhengyang Liu和John Regehr。2021.Alive2：LLVM的有限翻译验证。第42届ACM SIGPLAN编程语言设计与实现国际会议论文集（PLDI 2021）。计算机械协会，美国纽约州纽约市65–79。编号：9781450383912https://doi.org/10.1145/3453483.3454030

数字图书馆

[28]

Nuno P.Lopes、David Menendez、Santosh Nagarakatte和John Regehr。2015年，通过Alive显著纠正Peephole优化。第36届ACM SIGPLAN编程语言设计与实现会议论文集。22–32.

数字图书馆

[29]

努诺·P·洛佩斯和何塞·蒙泰罗。2014.编译器优化的最弱前提合成。在验证、模型检查和抽象解释中，Kenneth L.McMillan和Xavier Rival（编辑）。施普林格-柏林-海德堡，柏林，海德堡。203-221。isbn:978-3-642-54031-4

[30]

亨利·马萨林。1987。超级优化器：看最小的程序。第二届编程语言和操作系统体系结构支持国际会议论文集（ASPLOS’87）。122–126. https://doi.org/10.1145/36177.36194

数字图书馆

[31]

W.M.McKeeman。1965.剥离优化。Commun公司。ACM，8，7（1965），7月，443-444。

数字图书馆

[32]

David Menendez和Santosh Nagarakatte。2017年，实时信息：LLVM中Peephole优化的数据驱动前提推理。SIGPLAN否。，52，6（2017年），6月，49–63日。发行编号：0362-1340https://doi.org/10.1145/3140587.3062372

数字图书馆

[33]

Na Meng、Miryung Kim和Kathryn S.McKinley。2011.系统编辑：通过示例生成程序转换。SIGPLAN否。，46,6（2011），6月，329-342。发行编号：0362-1340https://doi.org/10.1145/1993316.1993537

数字图书馆

[34]

Manasij Mukherjee、Pranav Kant、Zhengyang Liu和John Regehr。2020年。基于数据流的修剪以加快超级优化。程序。ACM计划。Lang.，4，OOPSLA（2020），第177条，11月，24页。https://doi.org/10.1145/3428245

数字图书馆

[35]

Stas Negara、Nicholas Chen、Mohsen Vakilian、Ralph E.Johnson和Danny Dig。2013年，手动和自动重构的对比研究。在ECOOP 2013–面向对象编程中，Giuseppe Castagna（Ed.）。斯普林格-柏林-海德堡，柏林，海德堡。552-576。国际标准编号：978-3-642-39038-8

数字图书馆

[36]

Aina Niemetz、Mathias Preiner、Andrew Reynolds、Yoni Zohar、Clark Barrett和Cesare Tinelli。2019.在SMT解决方案中实现位宽独立证明。在自动扣除-CADE 27中，Pascal Fontaine（Ed.）。施普林格国际出版社，美国商会。366–384. 国际标准编号：978-3-030-29436-6

[37]

萨斯瓦特·帕迪（Saswat Padhi）、拉胡尔·夏尔马（Rahul Sharma）和托德·米尔斯坦（Todd Millstein）。2016年，具有学习特征的数据驱动前提推理。第37届ACM SIGPLAN编程语言设计与实现会议记录（PLDI’16）。计算机械协会，美国纽约州纽约市42–56。编号：9781450342612https://doi.org/10.1145/2908080.2908099

数字图书馆

[38]

Phitchaya Mangpo Phothilimthana、Aditya Thakur、Rastislav Bodik和Dinakar Dhurjati。2016.扩大超级优化。第二十届编程语言和操作系统体系结构支持国际会议（ASPLOS’16）论文集。297–310. 编号：978-1-4503-4091-5https://doi.org/10.1145/2872362.2872387

数字图书馆

[39]

罗利姆（Rolim）、古斯塔沃·苏亚雷斯（Gustavo Soares）、洛里斯·德安东尼（Loris D'Antoni）、奥列克桑德·波洛佐夫（Oleksandr Polozov）、苏米特·古尔瓦尼（Sumit Gulwani）、罗希特·盖伊（Rohit Gheyi）、铃木良（Ryo Suzuk。2017.通过示例学习语法程序转换。第39届国际软件工程会议（ICSE’17）论文集。IEEE出版社，404–415。国际标准号码：9781538638682https://doi.org/10.109/ICSE.2017.44

数字图书馆

[40]

邓肯·桑兹。2011年，超优化LLVM IR。http://llvm.org/devmtg/2011-11/Sands_Super-optimizingLLVMIR.pdf2011年LLVM开发商会议上的演示

[41]

Raimondas Sasnauskas、Yang Chen、Peter Collingbourne、Jeroen Ketema、Gratian Lup、Jubi Taneja和John Regehr。2017年。Souper：一个综合超级优化器。arxiv:1711.04422。

[42]

埃里克·施库夫扎（Eric Schkufza）、拉胡尔·夏尔马（Rahul Sharma）和亚历克斯·艾肯（Alex Aiken）。2013.随机超级优化。《第十八届国际编程语言和操作系统体系结构支持会议记录》（ASPLOS’13）。305–316. 编号：978-1-4503-1870-9https://doi.org/10.1145/2451116.2451150

数字图书馆

[43]

史肯森（Kensen Shi）、雅各布·斯坦哈特（Jacob Steinhardt）和梁伯西（Percy Liang）。2019.FrAngel：基于成分的合成与控制结构。程序。ACM计划。Lang.，3，POPL（2019），第73条，1月，73:1–73:29页。编号：2475-1421https://doi.org/10.1145/3290386

数字图书馆

[44]

阿曼多·索拉尔·勒扎马（Armando Solar-Lezama）。2008年，《素描课程综合》。博士论文。美国加利福尼亚州伯克利市：978-1-109-09745-0 AAI3353225

[45]

Venkatesh Srinivasan、Tushar Sharma和Thomas Reps.2016年。加速机器代码合成。2016年ACM SIGPLAN面向对象编程、系统、语言和应用国际会议论文集（OOPSLA 2016）。165–180. 国际标准编号：978-1-4503-4444-9https://doi.org/10.1145/2983990.2984006

数字图书馆

[46]

Jubi Taneja、Zhengyang Liu和John Regehr。2020年，测试静态分析的精确度和可靠性。第18届ACM/IEEE代码生成和优化国际研讨会（CGO 2020）会议记录。美国纽约州纽约市计算机协会81–93。编号：9781450370479https://doi.org/10.1145/3368826.3377927

数字图书馆

[47]

罗斯·泰特（Ross Tate）、迈克尔·斯特普（Michael Stepp）和索林·勒纳（Sorin Lerner）。2010.根据证明生成编译器优化。第37届ACM SIGPLAN-SIGACT编程语言原理研讨会（POPL'10）会议记录。计算机械协会，美国纽约州纽约市389–402。编号：9781605584799https://doi.org/10.1145/1706299.1706345

数字图书馆

[48]

罗斯·泰特（Ross Tate）、迈克尔·斯特普（Michael Stepp）、扎卡里·塔特洛克（Zachary Tatlock）和索林·勒纳（Sorin Lerner）。2009.平等饱和：一种新的优化方法。第36届ACM SIGPLAN-SIGACT编程语言原理研讨会会议记录（POPL'09）。计算机械协会，美国纽约州纽约市264–276。国际标准编号：9781605583792https://doi.org/10.1145/14080881.1480915

数字图书馆

[49]

阿什什·蒂瓦里（Ashish Tiwari）、阿德里·加斯科恩（AdriáGascon）和布鲁诺·杜特雷（Bruno Dutertre）。2015年，使用双重解释进行程序合成。在自动扣除-CADE-25中，Amy P.Felty和Aart Middeldorp（编辑）。施普林格国际出版公司，Cham。482–497. 编号：978-3-319-21401-6

[50]

杨学军、杨晨、埃里克·艾德和约翰·雷格。2011.发现并理解C编译器中的错误。在第32届ACM SIGPLAN编程语言设计与实现会议论文集（PLDI’11）。283–294. https://doi.org/10.1145/1993316.1993532

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索引术语

Hydra：用程序综合推广剥离优化
1. 软件及其工程
  1. 软件符号和工具
    1. 编译器
      1. 源代码生成
      2. 翻译编写系统和编译器生成器

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封面图片美国计算机学会编程语言会议录

美国计算机学会程序设计语言会议录第8卷，发行OOPSLA1

2024年4月

1492页

EISSN公司：2475-1421

内政部：10.1145/3554316

编辑：
迈克尔·希克斯
美国亚马逊

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美国纽约州纽约市

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出版：2024年4月29日

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