mir
version 1.0.0
#define Size 819000
int sieve ( int N ) {
int64_t i , k , prime , count , n ; char flags [ Size ];
for ( n = 0 ; n < N ; n ++ ) {
count = 0 ;
for ( i = 0 ; i < Size ; i ++ )
flags [ i ] = 1 ;
for ( i = 0 ; i < Size ; i ++ )
if ( flags [ i ]) {
prime = i + i + 3 ;
for ( k = i + prime ; k < Size ; k += prime )
flags [ k ] = 0 ;
count ++ ;
}
}
return count ;
}
void ex100 ( void ) {
printf ("sieve (100) = %d", sieve (100));
} m_sieve : module
export sieve
sieve : func i32, i32:N
local i64:iter, i64:count, i64:i, i64:k, i64:prime, i64:temp, i64:flags
alloca flags, 819000
mov iter, 0
loop : bge fin, iter, N
mov count, 0; mov i, 0
loop2 : bge fin2, i, 819000
mov u8:(flags, i), 1; add i, i, 1
jmp loop2
fin2 : mov i, 0
loop3 : bge fin3, i, 819000
beq cont3, u8:(flags,i), 0
add temp, i, i; add prime, temp, 3; add k, i, prime
loop4 : bge fin4, k, 819000
mov u8:(flags, k), 0; add k, k, prime
jmp loop4
fin4 : add count, count, 1
cont3 : add i, i, 1
jmp loop3
fin3 : add iter, iter, 1
jmp loop
fin : ret count
endfunc
endmodule
m_ex100 : module
format : string "sieve (10) = %dn"
p_printf : proto p:fmt, i32:result
p_sieve : proto i32, i32:iter
export ex100
import sieve, printf
ex100 : func v, 0
local i64:r
call p_sieve, sieve, r, 100
call p_printf, printf, format, r
endfunc
endmodulefunc描述函數的簽章（採用 32 位元有符號整數參數並傳回 32 位元有符號整數值）和函數參數N ，它將是 64 位元有符號整數類型的局部變量;string以C字串的形式描述數據export描述當前模組外部可見的模組功能或數據import描述了應該在其他 MIR 模組中定義的模組函數或數據proto描述了函數原型。其語法與func語法相同call是呼叫函數的 MIR 指令MIR_load_external載入外部 C 函數m1和m2是模組m_sieve和m_e100 ， func是函數ex100 ， sieve是函數sieve ）： /* ctx is a context created by MIR_init / MIR_init2 */
MIR_load_module ( ctx , m1 ); MIR_load_module ( ctx , m2 );
MIR_load_external ( ctx , "printf" , printf );
MIR_link ( ctx , MIR_set_interp_interface , import_resolver );
/* or use MIR_set_gen_interface to generate and use the machine code */
/* or use MIR_set_lazy_gen_interface to generate function code on its 1st call */
/* use MIR_gen (ctx, func) to explicitly generate the function machine code */
MIR_interp ( ctx , func , & result , 0 ); /* zero here is arguments number */
/* or ((void (*) (void)) func->addr) (); to call interpr. or gen. code through the interface */binfmt_misc在 Linux 上運行二進位 MIR 文件mir-bin-run進位檔案已準備好透過binfmt_misc使用下列行（範例）：
line=:mir:M::MIR::/usr/local/bin/mir-bin-run:P
echo $line > /proc/sys/fs/binfmt_misc/register請根據您的系統調整 mir-bin-run 二進位路徑，這是預設路徑
並運行
c2m your-file.c -o your-file
chmod +x your-file
./your-file your args可執行檔可透過環境變數「配置」：
MIR_TYPE設定程式碼執行的介面： interp （用於解釋）、 jit （用於生成）和lazy （用於延遲生成，預設）；MIR_LIBS （冒號分隔清單）定義要載入的額外庫的清單；MIR_LIB_DIRS或LD_LIBRARY_PATH （冒號分隔清單）定義用於搜尋庫的額外目錄清單。由於
mir-bin-run與binfmt_misc的綁定性質，直接呼叫mir-bin-run可能有點奇怪。 binfmt_misc 上的P標誌傳遞一個額外的參數，其中包含 MIR 二進位檔案的完整路徑。
優化流程非常短，速度快且重量輕
僅最有價值的優化用途：
不同的最佳化等級可調整編譯速度與產生的程式碼效能
MIR 的SSA形式用於暫存器分配之前
針對極端生成程式碼效能的最佳化實施的簡單性
有關完整 JIT 編譯器管道的更多詳細資訊：
簡化：降低 MIR
Inline ：內嵌 MIR 調用
Build CFG ：建立控制流程圖（基本區塊和CFG邊）
建構 SSA ：透過向運算元新增 phi 節點和 SSA 邊來建構單一靜態賦值形式
位址轉換：刪除或變更 MIR ADDR 指令
全球價值編號：透過 GVN 刪除冗餘 insn。這包括恆定傳播和冗餘負載消除
複製傳播：SSA複製傳播並刪除冗餘擴充指令
死店消除：刪除多餘的店
死程式碼消除：刪除具有未使用輸出的insn
壓力釋放：移動insns以降低套準壓力
SSA組合：組合位址以及比較和分支指令對
SSA 以外：刪除 phi 節點和 SSA 邊
Jump opts ：不同的跳躍優化
Machinize ：執行機器相關程式碼轉換 MIR 以呼叫 ABI、2-op insns 等
Find Loops ：尋找自然循環並建立循環樹
建構活資訊：計算基本塊的活入與活出
建構寄存器衝突：為涉及移動的寄存器建立衝突矩陣。它用於寄存器合併
Coalesce ：積極的暫存器合併
暫存器分配器 (RA) ：基於優先權的線性掃描 RA，具有生命範圍分割
建構生命範圍：計算暫存器的程式點範圍
分配：用於-O0的快速RA或用於-O1及以上的基於優先順序的線性掃描RA
重寫：使用保留的硬暫存器根據分配轉換 MIR
組合（程式碼選擇）：將資料依賴的insn合併為一個
死程式碼消除：刪除具有未使用輸出的insn
產生機器 Insns ：執行與機器相關的程式碼建立機器 Insns
c2m實作了一個小型 C11（2011 ANSI C 標準，帶有一些 GCC 擴充）。請參閱 README.mdmir.h和mir.c包含主要 API 程式碼，包括 MIR 二進位和 MIR 文字表示的輸入/輸出mir-dlist.h 、 mir-mp.h 、 mir-varr.h 、 mir-bitmap.h 、 mir-hash.h 、 mir-htab.h 、 mir-reduce.h包含對應的雙連結通用程式碼列表、記憶體池、可變長度數組、點陣圖、哈希計算、哈希表以及壓縮/解壓縮資料。檔案mir-hash.h是哈希表使用的通用、簡單、高品質的雜湊函數mir-interp.c包含用於解釋 MIR 程式碼的程式碼。它包含在mir.c中並且從不單獨編譯mir-gen.h 、 mir-gen.c 、 mir-gen-x86_64.c 、 mir-gen-aarch64.c 、 mir-gen-ppc64.c 、 mir-gen-s390x.c和mir-gen-riscv64.c包含 MIR JIT 編譯器的程式碼mir-gen-x86_64.c 、 mir-gen-aarch64.c 、 mir-gen-ppc64.c 、 mir-gen-s390x.c和mir-gen-riscv64.c是 JIT 編譯器的機器相關程式碼mir-.c 包含解釋器和 JIT 編譯器常見的簡單機器相關程式碼mir-.h 包含解釋器和 JIT 編譯器通用的聲明mir2c/mir2c.h和mir2c/mir2c.c包含 MIR 到 C 編譯器的程式碼。產生的程式碼可能不可移植c2mir/c2mir.h 、 c2mir/c2mir.c 、 c2mir/c2mir-driver.c和c2mir/mirc.h包含 C 到 MIR 編譯器的程式碼。目錄c2mir/x86_64和c2mir/aarch64 、 c2mir/ppc64 、 c2mir/s390x和c2mir/riscv64中的檔案對應包含用於 C 到 MIR 編譯器的 x86_64、aarch64、ppc64le、s390x 和 cvrismir-bin-run.c包含上述mir-bin-run的程式碼b2ctab實用程式的檔案mir-bin-driver.c可用於從 MIR 二進位檔案產生二進位檔案的便攜式方式mir-utils包含使用 MIR 的不同實用程序，例如將二進位 MIR 轉換為文字 MIR，反之亦然adt-tests 、 mir-tests 、 c-tests和c-benchmarks包含用於測試和基準測試 MIR 和c2m的程式碼make bench和make test來執行一些基準測試和測試Intel i5-13600K，FC37 下 64GB 內存，GCC-12.3.1
| MIR 產生器 | MIR 解釋器 | 海合會-O2 | 海灣合作委員會-O0 | |
|---|---|---|---|---|
| 編譯[1] | 1.0 （249 秒） | 0.09（22 微秒） | 109 （27.1 毫秒） | 105（26.1 毫秒） |
| 執行 [2] | 1.0 （1.74秒） | 13.7（23.8秒） | 0.92 （1.6秒） | 2.28（3.97 秒） |
| 代碼大小 [3] | 1.0 (557KB) | 0.43 (240KB) | 58 (32.2MB) | 58 (32.2MB) |
| LOC [4] | 1.0 (23.4K) | 0.48（11.3K） | 103 (2420K) | 103 (2402K) |
[1] 基於 C 篩程式碼的編譯時間（沒有任何包含文件，並且使用 GCC 的記憶體檔案系統）以及由最佳化等級 2 的 MIR 解釋器和 MIR 產生器產生的相應 MIR 篩選程式碼
[2] 基於使用 MIR 生成器優化等級 2 的 10 次運行的最佳運行時間
[3] 基於 GCC 和 MIR 核心的 cc1 的剝離大小以及 MIR 的解釋器或產生器
[4] 我的估計僅基於 x86-64 GNU C 編譯器所需的文件和用於創建和運行 MIR 程式碼的最小程式的 MIR 文件
Intel i5-13600K，FC37 下 64GB 內存，GCC-12.3.1
| c2m -O2 -eg（發電機） | c2m-ei（解譯者） | 海合會-O2 | 海灣合作委員會-O0 | |
|---|---|---|---|---|
| 編譯[1] | 1.0 （336us） | 1.0（337 秒） | 80 （27.1 毫秒） | 77（26.1 毫秒） |
| 執行 [2] | 1.0 （1.74秒） | 13.7（23.8秒） | 0.92 （1.6秒） | 2.28（3.97 秒） |
| 代碼大小 [3] | 1.0 (961KB) | 1.0 (961KB) | 34 (32.2MB) | 34 (32.2MB) |
| LOC [4] | 1.0 (54.8K) | 1.0 (54.8K) | 44 (2420K) | 44 (2420K) |
[1] 基於 C sieve 程式碼的編譯時間（沒有任何包含檔案並使用 GCC 記憶體檔案系統）
[2] 基於使用 MIR 生成器優化等級 2 的 10 次運行的最佳運行時間
[3] 基於 GCC 和 C2MIR、MIR 核心、解釋器和 MIR 生成器的 cc1 的剝離大小
[4] 基於測試以外的所有來源文件
以下是在同一台機器上針對不同 C 編譯器在 15 個小型 C 基準測試（來自目錄c-benchmarks ）上產生的與 GCC -O2 相關的程式碼效能，其中
| 平均的 | 幾何平均法 | |
|---|---|---|
| 海合會-O2 | 1.00 | 1.00 |
| 海灣合作委員會-O0 | 0.63 | 0.57 |
| c2m-eg | 0.96 | 0.91 |
| c2m-eb | 0.92 | 0.85 |
| 奇比克 | 0.38 | 0.30 |
| 鏗鏘-O2 | 1.12 | 1.09 |
| cparser-O3 | 1.02 | 0.98 |
| 行程 | 0.68 | 0.65 |
| 紫膠-O3 | 0.47 | 0.39 |
| 聚碳酸酯-O | 0.80 | 0.78 |
| TCC | 0.54 | 0.50 |
| emcc-O2/wasmer | 0.60 | 0.55 |
| wasi -O2/wasmer 起重機 | 0.60 | 0.54 |
| wasi-O2/wasmer LLVM | 0.78 | 0.72 |
| wasi-O2/wasmer 單通道 | 0.45 | 0.36 |
| 瓦西-O2/wasmtime | 0.92 | 0.87 |
c2m ）移植到另一個目標 1-2 個月
