如何强制GHC内联FFI调用？

Question

如何强制GHC内联FFI调用？

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我编写了一个小的C模块来提高性能，但是GHC不会内联外部函数，并且调用成本消除了加速效果。例如，test.h：

int inc (int x);

test.c:

#include "test.h"
int inc(int x) {return x + 1;}

Test.hc:

{-# LANGUAGE ForeignFunctionInterface #-}
module Test (inc) where
import Foreign
import Foreign.C
foreign import ccall unsafe "test.h inc" c_inc :: CInt -> CInt
inc = fromIntegral . c_inc . fromIntegral
{-# INLINE c_inc #-}
{-# INLINE inc #-}

Main.hs:

import System.Environment
import Test
main = do {args <- getArgs; putStrLn . show . inc . read . head $ args }

制作：

$ gcc -O2 -c test.c
$ ghc -O3 test.o Test.hs
$ ghc --make -O3 test.o Main
$ objdump -d Main > Main.as

最后，在Main.as中，我使用了callq <inc>指令，而不是期望的inc指令。

- leventov

3

你希望ghc在其生成的代码中内联一个C函数？如果使用-via-C选项，这可能有效，否则是无望的（因为它将需要ghc读取C代码并为其生成代码）。 - augustss

2

在没有链接时优化的情况下是不可能的。尝试一种（hacky）方法，将Haskell和C编译为LLVM位码，使用llvm-link组合.bc文件，使用opt进行优化，然后使用llc发出可执行代码。 - Mikhail Glushenkov

@MikhailGlushenkov，你能写一个制作命令序列的草图吗？我无法通过谷歌了解如何从Haskell代码中获取.bc文件。 - leventov

1

为 inc 提供一个类型。目前您正在将其转换为整数，这是您的意图吗？那会使 FFI 的开销过大（每次调用约 900 纳秒，如果我没记错的话）。 - Don Stewart

@leventov -keep-llvm-files 会给出 .ll 汇编代码，然后您可以使用 llvm-as 进行编译。 - Mikhail Glushenkov

1个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- Don Stewart · Accepted Answer

GHC不会通过其asm后端或LLVM后端内联C代码。通常，您只有在所调用的内容确实非常耗费资源时才会为了性能而调用C。递增一个int并不是这样的情况，因为我们已经有了primops来处理它。

现在，如果您通过C进行调用，则可能会让GCC内联一些内容（请检查生成的汇编代码）。

现在，但是，您可以采取一些措施来最小化调用成本：

foreign import ccall unsafe "test.h inc" c_inc :: CInt -> CInt

inc = fromIntegral . c_inc . fromIntegral

为inc提供一个类型签名。在这里，你正在支付宝贵的周期来转换为整数。

像你所做的那样将调用标记为“不安全”，以便在调用之前不会将运行时记录到书签中。

测量FFI调用开销 - 它应该在纳秒级别。但是，如果您发现它仍然太昂贵，您可以编写一个新的原始操作并直接跳转到它。但是你最好先了解你的标准数字。