Question

这是一个代码，它将两个三倍的未装箱的单词代表一个192位的数字添加到一个新的三个未装箱的单词中，并且还返回任何溢出：

{-# LANGUAGE MagicHash #-}
{-# LANGUAGE UnboxedTuples #-}

import GHC.Prim(plusWord2#, Word#, or#)

longAdd :: 
  (# Word#, Word#, Word# #) -> 
  (# Word#, Word#, Word# #) -> 
  (# Word#, (# Word#, Word#, Word# #) #)

longAdd (# xl, xm, xh #) (# yl, ym, yh #) =     
  let
    plusWord3 x y c = 
      let 
        (# c1, r1 #) = plusWord2# x y
        (# c2, r2 #) = plusWord2# r1 c
      in
        (# plusWord# c1 c2, r2 #)
    (# cl, rl #) = plusWord2# xl yl
    (# cm, rm #) = plusWord3 xm ym cl
    (# ch, rh #) = plusWord3 xh yh cm     
  in
    (# ch, (# rl, rm, rh #) #)

问题是＆＃34; plusWord3＆＃34;定义。理想情况下，这就像一个＆＃34; adc＆＃34;函数，它取两个字和进位，并返回结果和一个新进位，因此得到的汇编如下：

add x1 y1
adc x2 y2
adc x3 y3

不幸的是GHC，无论是原生的还是通过LLVM，都会产生丑陋的汇编代码，包括将进位位保存到寄存器中，然后通过单独的额外添加来读取它，而不是仅仅使用adc。我不想调用外部C函数来实现这一点，因为一旦你添加了调用开销，它可能不值得，我想留在Haskell中，所以代码可以内联在可能的情况。但我也希望能够让编译器适当地生成adc指令。无论如何我能做到吗？

Answer 1

最可行和最有效的方法是直接在程序中调用primop。

使用FFI呼叫是最简单的方法，但正如您所指出的那样，由于FFI开销，它不会是最有效的方式。

即使编译器支持你想要的指令并在某些程序中使用它，它也会很脆弱。程序中一些看似无辜的变化可能会导致不同的生成程序集无法使用您想要的指令。

所以我的建议是：

将所需的指令添加到X86代码生成器后端，如果它还没有。
添加一个可直接转换为您要运行的指令的primop。首先要确保没有这样的primop存在。然后按照以下步骤操作：https://ghc.haskell.org/trac/ghc/wiki/AddingNewPrimitiveOperations
你应该在GHC.Prim（http://hackage.haskell.org/package/ghc-prim/docs/GHC-Prim.html）中看到你的primop，在你的程序中使用它。
添加测试，提交补丁：）

Answer 2

我不熟悉低级编程，但在对Freenode的#ghc频道提出问题后，我得到了一个指向addIntC# primop的指针，它与LLVM的llvm.sadd.with.overflow.有关。我不确定llvm会把它编成什么。

GHC的本机代码似乎知道adc指令：X86/CodeGen.hs。但正如评论所说：

我们处理添加，但非常糟糕

编辑：你使用文字。似乎LLVM后端确实将MO_Add2（plusWord2的另一个名称）编译为https://github.com/ghc/ghc/blob/2b7d9c2b96eb9da3cce7826df4a91c3426095528/compiler/llvmGen/LlvmCodeGen/CodeGen.hs#L737中llvm.uadd.with.overflow的相关票证：https://ghc.haskell.org/trac/ghc/ticket/9430

让GHC生产＆＃34;添加携带（ADC）＆＃34;指令

2 个答案: