Обновить
41.25

Компиляторы *

Из исходного кода в машинный

Сначала показывать
Порог рейтинга
Уровень сложности

11lc — инновационный компилятор для нового языка программирования

Время на прочтение23 мин
Количество просмотров18K
Данная статья посвящена находящемуся на стадии проектирования компилятору 11lc. В ней перечисляются наиболее яркие особенности этого компилятора.

Отсутствие скрытой неэффективности


Это свойство скорее языка программирования 11l, нежели компилятора. Однако оно настолько важно и настолько отличает язык 11l от C++, D или даже Nim, что я решил разобрать его подробно в данной статье.

Уолтер Брайт, создатель языка D, писал:
Templates in C++ have evolved from little more than token substitution into a programming language in itself. Many useful aspects of C++ templates have been discovered rather than designed.

Так вот, как я считаю, нечто похожее произошло и с семантикой перемещения (move semantics). И в C++ и в D она появилась достаточно поздно, и если бы эти языки проектировались с опорой на семантику перемещения изначально, то в них было бы гораздо меньше скрытой неэффективности (hidden inefficiency). О чём идёт речь? Рассмотрю это на примере C++.
Читать дальше →

Rust 1.75.0: API адресной арифметики, async fn и impl Trait в трейтах, уcкорение rustc

Уровень сложностиПростой
Время на прочтение2 мин
Количество просмотров4.2K

Команда Rust рада сообщить о новой версии языка — 1.75.0. Rust — это язык программирования, позволяющий каждому создавать надёжное и эффективное программное обеспечение.


Если у вас есть предыдущая версия Rust, установленная через rustup, то для обновления до версии 1.75.0 вам достаточно выполнить команду:


rustup update stable

Если у вас ещё не установлен rustup, вы можете установить его с соответствующей страницы нашего веб-сайта, а также посмотреть подробные примечания к выпуску на GitHub.


Если вы хотите помочь нам протестировать будущие выпуски, вы можете использовать канал beta (rustup default beta) или nightly (rustup default nightly). Пожалуйста, сообщайте обо всех встреченных вами ошибках.

Читать дальше →

4 миллиарда операторов if

Уровень сложностиСредний
Время на прочтение7 мин
Количество просмотров117K

Просматривая недавно соцсети, я наткнулся на этот скриншот. Разумеется, его сопровождало множество злобных комментариев, критикующих попытку этого новичка в программировании решить классическую задачу computer science: операцию деления с остатком.

В современном мире, где ИИ постепенно заменяет программистов, отнимая у них работу и совершая переворот в том, как мы подходим к рассуждениям о коде, нам, возможно, следует быть более открытыми к мыслям людей, недавно пришедших в нашу отрасль? На самом деле, показанный выше код — идеальный пример компромисса между временем и задействованной памятью. Мы жертвуем временем и в то же время памятью и временем компьютера! Поистине чудесный алгоритм!

Поэтому я решил изучить эту идею проверки чётности числа при помощи одних сравнений, чтобы понять, насколько хорошо она работает в реальных ситуациях. Я сторонник высокопроизводительного кода, поэтому решил реализовать это на языке программирования C, потому что он и сегодня остаётся самым быстрым языком в мире с большим отрывом от других (благодаря гению Денниса Ричи).

Читать далее

Разработка тензорного компилятора под RISC-V CPU с помощью OpenVINO и MLIR

Уровень сложностиСложный
Время на прочтение11 мин
Количество просмотров5.2K

Привет, Хабр! Меня зовут Владислав Виноградов, я инженер группы исследований и разработки ПО глубокого обучения в YADRO. Моя команда создает и оптимизирует связанное с искусственным интеллектом программное обеспечение. Сегодня я расскажу, как можно разработать тензорный компилятор для процессора на базе открытой архитектуры RISC-V. 

Подход сочетает в себе автоматическую кодогенерацию и использование ручных оптимизаций. Это позволяет существенно экономить ресурсы команды для работы над наиболее вычислительно трудоемкими операциями, которые реализуются средствами внешних библиотек. Статья будет полезна, если вы ищете инструменты реализации оптимизирующих компиляторов для эффективного исполнения моделей глубокого обучения или вам интересно посмотреть на пример использования MLIR.

Читать далее

std fs в Rust медленнее, чем Python? Нет, это аппаратный баг

Уровень сложностиСредний
Время на прочтение19 мин
Количество просмотров10K

В этой статье я поделюсь с вами долгой историей, которая начинается с op.read() opendal, а заканчивается неожиданным поворотом. Это путешествие оказалось для меня достаточно поучительным, надеюсь, и для вас оно будет таким же. Я постараюсь максимально точно воссоздать свой опыт и дополню его выводами, которые сделал в процессе.

Читать далее

Об изучении компиляторов и создании языков программирования

Уровень сложностиСредний
Время на прочтение7 мин
Количество просмотров8.1K
Когда я только начинал изучать компиляторы, я не понимал одного важного момента: Разработка языка программирования и написание компилятора — это два почти совершенно разных навыка. Конечно, между ними есть некоторое пересечение, но меньшее, чем может показаться на первый взгляд!

Я думаю, что это важно знать, потому что обе эти задачи очень сложны! Легче овладеть этими навыками, если решать их по очереди. Ваше первое решение сложной задачи, скорее всего, будет… ну, не таким хорошим, как десятое! Однако довольно часто разработчики создают игрушечный язык, когда пишут свой первый компилятор, а это значит, что они совершают ошибки и учатся сразу на двух сложных проблемах. Хуже того, эти две проблемы взаимосвязаны: Ошибка в одной из них усложняет жизнь в другой. Кроме того, как мы увидим, хотя компиляторы и сложны на первых порах, они, по сути, являются решенной проблемой, в то время как разработка языка программирования — это, скажем так, область продолжающихся исследований.
Читать дальше →

Развитие RISC-V & мультиклеточная архитектура

Уровень сложностиПростой
Время на прочтение7 мин
Количество просмотров6.7K

Рост популярности RISC-V с момента его появления в 2010 году позволяет говорить, что архитектура состоялась.

Пока успех архитектуры RISC-V — это, в первую очередь, ее открытость. Все остальные факторы вторичны. Минимализм системы команд, ее стандартизация, программная инфрастуктура — все это очень важно. Но, если бы за все это платили, как платят создателям ARM, то RISC-V, скорее всего, не было бы. Говорить о действительном успехе этой архитектуры можно будет только тогда, когда она создаст реальную конкуренцию ARM и х86 на высокомаржинальных рынках мобильных телефонов, планшетов, ПК, встроенных систем, суперкомпьютеров и искусственного интеллекта.

Мультиклеточная архитектура может быть использована не только на архитектурном уровне процессора доступном компилятору и программисту, но и на микроархитектурном уровне.

Так, если уровень системы команд RISC-V рассматривать как
архитектурный, доступный компилятору и программисту, то реализация этого уровня
внутри процессора на мультиклеточных принципах будет микроархитектурным
уровнем, недоступным программисту, но именно этот уровень отвечает за
характеристики процессора.

Читать далее

Rust 1.74.0: конфигурация проверки в Cargo, авторизация для приватных реестров, проекции возвращаемых типов

Уровень сложностиПростой
Время на прочтение4 мин
Количество просмотров2.5K

Команда Rust рада сообщить о новой версии языка — 1.74.0. Rust — это язык программирования, позволяющий каждому создавать надёжное и эффективное программное обеспечение.


Если у вас есть предыдущая версия Rust, установленная через rustup, то для обновления до версии 1.74.0 вам достаточно выполнить команду:


rustup update stable

Если у вас ещё не установлен rustup, вы можете установить его с соответствующей страницы нашего веб-сайта, а также посмотреть подробные примечания к выпуску на GitHub.


Если вы хотите помочь нам протестировать будущие выпуски, вы можете использовать beta (rustup default beta) или nightly (rustup default nightly) канал. Пожалуйста, сообщайте обо всех встреченных вами ошибках.

Читать дальше →

Поговорим об оптимизирующих компиляторах. Сказ седьмой: борьба с проверками диапазонов

Уровень сложностиСредний
Время на прочтение10 мин
Количество просмотров6.9K

В этой статье мы поговорим о том, чего нам стоят безопасные доступы к элементам массива, и как современные компиляторы пытаются сделать код снова быстрым.

Читать далее

Что GCC делает для усиления защиты ядра?

Время на прочтение6 мин
Количество просмотров5.3K

Усиление защиты ядра Linux — это задача, предполагающая постоянную работу сразу по нескольким направлениям. И иногда эта работа может быть выполнена даже не в самом ядре, а с помощью других инструментов, или даже в компиляторах. На конференции 2023 GNU Tools Cauldron Цин Чжао (Qing Zhao) рассказала о работе, проделанной в компиляторе GCC для укрепления ядра, а также о работе, которую еще предстоит проделать.

Проект Kernel self-protection является отправной точкой для львиной доли работ по укреплению ядра, — начала она. Усиление защиты может быть выполнено несколькими способами, начиная с исправления известных ошибок безопасности, которые могут быть обнаружены с помощью статических анализаторов, фаззеров или инспекции кода. Однако исправление ошибок — это задача, не имеющая конца, и гораздо лучше, когда у нас есть возможность полностью исключить целые классы ошибок. Таким образом, большая часть усилий по укреплению ядра была направлена на устранение таких проблем, как переполнения стека и кучи, целочисленные переполнения, инъекции форматных строк, утечки указателей, использование неинициализированных переменных, use-after-free уязвимости и т.д. Также ведется работа по блокированию разных методик эксплойтов, включая возможность перезаписи текста ядра или указателей функций.

Читать далее

Простое CPU ядро на ПЛИС

Уровень сложностиПростой
Время на прочтение5 мин
Количество просмотров16K

Простое, нестандартное процессорное ядро с открытым кодом, которое может быть использовано для создания микроконтроллера в базисе ПЛИС, в том числе ПЛИС - ОП.

Читать далее

Хардварный проброс

Уровень сложностиСложный
Время на прочтение9 мин
Количество просмотров7.8K

Оказывается пробрасывать можно не только сетевые порты, а еще и регистры периферии микроконтроллера(МК). Идея та же самая - открыть периферию для использования вне микроконтроллера. В случае проброса периферии, внешними клиентами будут выступать программы на ПК, и для них мы будем давать доступ к внутренним регистрам микроконтроллера. Для программ это будет выглядеть так, как будто регистры периферии находятся в адресном пространстве компьютера(ПК). Все равно, что эти самые регистры периферии висели бы на одной шине с памятью и другими устройствами ввода-вывода

Два пути как это сделать

Profile-guided optimization в Go 1.21

Уровень сложностиСредний
Время на прочтение16 мин
Количество просмотров3.8K

В Go 1.20 была выпущена предварительная версия profile-guided optimization (PGO), которую пользователи могли протестировать. После устранения ограничений в предварительной версии и дополнительных доработок благодаря отзывам и вкладу сообщества, PGO в Go 1.21 готова к использованию!

Читать далее

Ближайшие события

Rust 1.73.0: новый формат сообщений о панике, изменение в работе с локальными данными потока

Уровень сложностиПростой
Время на прочтение3 мин
Количество просмотров4.6K

Команда Rust рада сообщить о новой версии языка — 1.73.0. Rust — это язык программирования, позволяющий каждому создавать надёжное и эффективное программное обеспечение.


Если у вас есть предыдущая версия Rust, установленная через rustup, то для обновления до версии 1.73.0 вам достаточно выполнить команду:


rustup update stable

Если у вас ещё не установлен rustup, вы можете установить его с соответствующей страницы нашего веб-сайта, а также посмотреть подробные примечания к выпуску на GitHub.


Если вы хотите помочь нам протестировать будущие выпуски, вы можете использовать beta (rustup default beta) или nightly (rustup default nightly) канал. Пожалуйста, сообщайте обо всех встреченных вами ошибках.

Читать дальше →

Поговорим об оптимизирующих компиляторах. Сказ шестой: цикловые инварианты

Уровень сложностиСредний
Время на прочтение12 мин
Количество просмотров7.1K

Сегодня мы поговорим о том, как перестать считать одни и те же выражения внутри циклов и полюбить вынос инвариантов.

Читать далее

Компиляция моделей МО в С

Уровень сложностиСложный
Время на прочтение28 мин
Количество просмотров5.9K

Статья посвящена знакомству с инструментом micrograd и компиляции генерируемых им нейронных сетей в язык С. При этом она не является руководством по машинному обучению, но вполне может позволить вам лучше понять МО через призму компиляторов. В ходе этого процесса мы также разберём цепное правило, напишем собственный небольшой компилятор и посмотрим, как micrograd масштабируется.

Недавно у меня состоялся приятный разговор с моим другом Крисом. Он познакомил меня с основами машинного обучения, когда я разбирал написанный Андреем Карпаты micrograd.

Для тех, кто не знает, micrograd – это небольшая реализация нейронной сети, написанная на чистом Python без библиотек, в которой вычислительными единицами выступают не векторы и матрицы, а скалярные величины.
Читать дальше →

Реализация языкового сервера для языка программирования Ü

Уровень сложностиСредний
Время на прочтение17 мин
Количество просмотров3.9K


Недавно я реализовал языковой сервер для языка программирования Ü. В этой статье я хочу поведать, как я это сделал. Данное повествование будет полезно для общего понимания, что есть такое языковой сервер. Также статья может быть полезна как руководство для написания языкового сервера для своего языка программирования.

Читать дальше →

Пишем компилятор C в 500 строках Python

Уровень сложностиСредний
Время на прочтение20 мин
Количество просмотров14K

Несколько месяцев назад, закончив пост об SDF-пончике, я поставил перед собой задачу написать компилятор C в 500 строках Python1. Насколько сложна эта задача? Оказалось, что довольно сложна, даже после отказа от достаточно большого количества возможностей. Но в то же время она была довольно интересной, а результат оказался на удивление функциональным и вполне простым для понимания!

Кода слишком много, чтобы подробно объяснять его в посте2, поэтому я просто вкратце расскажу о принятых мной решениях, об аспектах, которые пришлось вырезать, и об общей архитектуре компилятора, коснувшись самого главного в каждой из частей. Надеюсь, после прочтения поста код станет для вас доступнее!
Читать дальше →

Написание компилятора C в 500 строк Python

Уровень сложностиСредний
Время на прочтение24 мин
Количество просмотров16K

Компилятор C на 500 строк Python? Почему бы и нет? Это сложно, даже если отказаться от многих функций. Но, в то же время, это ужасно интересно, а результат оказался на удивление функциональным и несложным для понимания!

Читать далее

Можно ли доверить компилятору оптимизацию вашего кода?

Уровень сложностиСложный
Время на прочтение9 мин
Количество просмотров6.9K
image

Существует три уровня понимания того, как работает SIMD (ну, по крайней мере, на данный момент я нахожусь на 3-м уровне):

  1. Компиляторы умны! Они автоматически векторизуют весь код!
  2. Компиляторы тупы, автоматическая векторизация хрупка, ее очень легко нарушить несвязанными изменениями в коде. Всегда лучше вручную написать конкретные инструкции SIMD.
  3. Написать SIMD вручную действительно сложно — для каждой архитектуры процессора придется писать разный код. Кроме того, вы, вероятно, понимаете, что компилятор напишет на ассемблере скалярный код лучше вас. Что заставляет вас думать, что вы превзойдете компилятор в SIMD, где еще больше странных инструкций и запретов? Компиляторы — это инструменты. Они могут надежно векторизовать код, если он написан в форме, поддающейся векторизации.

Недавно я перешел со второго уровня на третий, и я заметил, как модель, используемая компилятором, щелкнула у меня в голове. В этом посте я хочу объяснить общую структуру компиляторов, пригодную для оптимизации статических языков, таких как Rust или C++. После этого я применю эту структуру к автоматической векторизации.
Читать дальше →

Вклад авторов