提高Prolog到C的編譯（No.5-1）—未完成

http://clip.dia.fi.upm.es/papers/morales03:p-to-c-ciclops.pdf

提高Prolog到C的編譯——使用類型和確定性詳細資料：初步結果

J. Moralesy *
jfran@clip.dia.fi.upm.es

M. Carroy *
mcarro@fi.upm.es

M. Hermenegildoy * #
herme@fi.upm.es

摘要

我們描述了目前的狀況和提供的Prolog到C的編譯器初步效能測試結果。編譯器是新穎的，當它被設計為接受不同種類高層次資訊（通常通過最初的Prolog程式分析，並用標準化的確定語言表達），並使用此資訊來最佳化產生的C代碼，然後進一步加工的現成的C編譯器。基本翻譯過程中使用基本上是關於Prolog程式相應特定位元組碼，模仿展開一個C編碼的位元組碼模擬器。然後最佳化應用此展開程式。這是促使更放逐化設計的位元組碼指令和他們的較低級組件。這種方法可以重複使用的相當數量的機械位元組碼模擬器：套件的C代碼，資料定義，記憶體管理常式和地區等，以及混合位元組碼類比與相對簡單方式的原生編譯代碼。我們報告由當前系統的版本編譯的程式效能，附帶或不附帶分析資訊。

1.引言
自從Colmerauer和Roussel[Col93]開發的原始的解譯器，已設計了許多技術以實施Prolog，其中許多旨在實現更高的速度。一在[Van94]可以找到有關此項工作重要部分的優秀調查。以下是粗略分類的Prolog（事實上，同樣適用於其他很多語言）：

×　翻譯器（如C-Prolog[Per87]和其他），輕型預先處理或翻譯可能在程式執行前完成，但大量的工作是運行時由翻譯完成。

×　位元組碼的編譯器和他們的翻譯器（通常被稱為模擬器）。編譯器用一個特殊用途的語言產生相對較低水平的代碼。這種低級代碼的翻譯器仍然是需要的。目前大多數模擬器是基於Warren抽象機（WAM）[War83, AK91]，但存在其他建議[Tay91,KB95]。

×　一個低級語言的編譯器，通常是（本地）機器代碼。這種情況下輸出執行需要很少或根本沒有額外的支援。一種解決方案是為編譯器直接產生機器代碼。這方面的例子是Aquarius系統[VD92]，SICSus Prolog的版本[Swe99]一些體系，BIM-Prolog編譯器[Mar93]和Gnu Prolog編譯器[DC01]。另一種方法是產生一個（低級）的語言，例如，C-[JRR99]或C，其中一台機器代碼編譯器是現成的，後者是由wamcc所採取的方法[CD95]。

每種方法都有優點和不足：

可執行效能與可執行檔的大小和編譯速度：編譯下級代碼可以實現更快的程式，消除瞭解釋的開銷和執行低級最佳化。在一般情況下，儘可能多地在編譯時間工作，以避免運行時的開銷，在編譯階段使用更多資源的花費帶來的更快執行速度，並可能產生更大的可執行檔。在一般情況下，編譯器更複雜，比翻譯器需要更長的時間來預先處理程式。作為編譯過程的一部分，程式碼分析的複雜形式差異越來越大。這可能會影響開發時間，雖然複雜的分析可以在開發過程中關閉，並只在產生代碼時提供。反之，翻譯器可能有更小的負載/編譯時間，當速度不是個優先事項時，由於其簡單往往是一個很好的解決方案。模擬器在複雜度和花費方面處於中間點。高度最佳化的模擬器
[Qui86, SCDRA00, DN00, Swe99, BCC+02] 提供了非常好的效能和減少程式的大小（因為單位元組指令對應多個機器代碼指令）這可能是一個非常大程式和符號資料集的關鍵問題。

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註：這項工作由西班牙MCYT項目TIC 2002-0055 CUBICO部分支援，歐盟IST項目2001-34717Amos和IST-2001-38059 ASAP，新墨西哥州大學資訊科技學院主席Asturias王子的支援。歐洲社會基金的共同資助MCYT基金也支援J.Morales。

* 西班牙馬德裡技術大學，Boadilla del Monte，E-28660
# 新墨西哥大學電腦科學系、電子系、電腦工程系