阅读 GHC 核心

Question

Core 是 GHC 的中间语言。 Reading Core 可以帮助您更好地了解程序的性能。有人向我索要有关阅读 Core 的文档或教程，但我找不到太多。

哪些文档可用于阅读 GHC Core？

这是我目前发现的：

• Write Haskell as fast as C: exploiting strictness, laziness and recursion
• Haskell as fast as C: working at a high altitude for low level performance
• RWH: Chapter 25. Profiling and optimization
• High-Performance Haskell talk at CUFP（幻灯片 65-80）

Answer 1

GHC Core 是所有 Haskell 都被翻译成的 System FC 语言。 Core 的（近似）语法由下式给出：

Core 与更简单且广为人知的System F 密切相关。所有transformations GHC does on the Core level 都是此Core 表示的类型保留重构，以提高性能。而且，不太为人所知，您可以直接在 Core 中编写 GHC 程序。

GHC Core 适合编译器管道（就像 2002 年一样，无 LLVM 和 CMM）：

了解 GHC Core 的主要文档有：

• An External Representation for the GHC Core Language，托尔马赫，2001 年
• ghc/compiler/CoreSyn，GHC 定义本身
• Secrets of the Glasgow Haskell Compiler inliner，Peyton Jones 和 Marlow，1999 年。第 2.3 节描述了核心，包括有关出现分析注释的详细信息。
• A transformation-based optimiser for Haskell，Peyton Jones 和 Santos，1998 年。在 S3 中描述了 Core，包括对 Core 的多态性和操作读数的讨论。

有助于理解的相关材料：

• GHC -fext-core output
• 我花了很多时间通过阅读 GHC 源码来学习 Core。我在 2002 年的 undergraduate thesis 中描述了一些内容，从第 16 页开始。
• 从使用ghc-core 工具，到生成我喜欢的格式的Core。

Core 又被翻译成 STG 代码，如下所示：

Core 中的搞笑名字是用“Z-encoding”编码的：

GHC Core 的类型和种类（来自 Tolmach 的论文）：

最后，当您将 Haskell 优化到 GHC 知道的基本指令时，GHC 的 primops 会定期出现在 GHC 核心输出中。 primop 集在a pre-processed file. 中作为一组核心函数给出

Answer 2

提示：如果您不关心类型注释和强制转换，请使用 -ddump-simpl 和 -dsuppress-all 选项。核心输出应该更具可读性。

Answer 3

虽然不完全是 GHC 核心语言，但正如 Don 提到的，STG 语言非常相似。最近做了一个证明STG语言+机器类型安全性的练习，后来发现自己可以轻松理解Core了。

我用来学习 STG 的文本很容易理解：Implementing Lazy Functional Languages on Stock Hardware: The Spineless Tagless G-machine，作者 Simon Peyton-Jones。这篇论文的大部分内容都与实现细节有关，但我特别推荐第 4 节作为对 STG 语言的自上而下的解释，它为一些违反直觉的设计决策提供了动机，并提供了熟悉示例的翻译，例如 @987654322 @。

Answer 4

“An External Representation for the GHC Core Language”是一个文档，可以在安装 ghc (share/doc/ghc/core.pdf) 或 on the internet 中找到。