Динамическая генерация кода

Оптимизация линейных участков кода

Зачастую бывает удобно разделить фазы генерации и оптимизации кода. Это позволяет существенно упростить генератор, сделать его независимым от оптимизатора и, кроме того, повторно использовать оптимизатор с другими генераторами.

Существует большое количество методов оптимизации, но в контексте динамической генерации кода, требующей быстрой работы оптимизатора, не все эти методы применимы. Поэтому мы рассмотрим один из самых простых методов - так называемую peephole-оптимизацию.

Суть peephole-оптимизации заключается в том, что оптимизатор ищет в коде метода сравнительно короткую последовательность инструкций, удовлетворяющую некоторому образцу, и заменяет ее более эффективной последовательностью инструкций.

Алгоритм peephole-оптимизации использует понятие фрейма. Фрейм можно представить как окошко, двигающееся по коду метода. Содержимое фрейма сравнивается с образцом, и в случае совпадения выполняется преобразование (см. рис. 5.1).

Рис. 5.1. Peephole-оптимизация

Peephole-оптимизация линейного участка кода должна выполняться многократно до тех пор, пока на очередном проходе фрейма по этому участку кода не будет найдено ни одного образца. С другой стороны, алгоритм peephole-оптимизации может быть остановлен в любой момент, что позволяет добиться требуемой скорости работы оптимизатора.

В таблице 5.3 приведен список некоторых образцов и замен, которые можно использовать для peephole-оптимизации CIL-кода.

stloc(starg) x
ldloc(Ldarg) х

dup
stloc(starg) x

ldloc(ldarg) x
ldloc(ldarg) x

ldloc(ldarg) x
dup

ckfinite
ckfinite

ckfinite

not(neg)
pop

pop

add(sub, mul, div,...)
pop

pop
pop

idc.i4.0
add(sub)

-

ldloca(ldarga) x
initobj int32

idc.i4.0
stloc(starg) x

stloc(starg) x
ldloc(ldarg) y
ldloc(ldarg) x
add (или любая коммутативная бинарная операция)

dup
stloc(starg) x
ldloc(ldarg) y
add (или любая коммутативная бинарная операция)