将`foreign import prim`与使用STG调用约定的C函数一起使用

Question

我有一个简单的 C 例程，它接受四个单词并返回四个单词，gcc 可以优化并发出 GHC 不支持的一些 primops。我正在尝试对调用此过程的各种方法进行基准测试，但在尝试将技术 described here 调整为使用 foreign import prim 时遇到了麻烦。

下面的意思只是给每个输入单词加 1，但是有段错误。

Main.hs：

{-# LANGUAGE GHCForeignImportPrim #-}
{-# LANGUAGE ForeignFunctionInterface #-}
{-# LANGUAGE MagicHash #-}
{-# LANGUAGE UnboxedTuples  #-}
{-# LANGUAGE UnliftedFFITypes #-}
import Foreign.C
import GHC.Prim
import GHC.Int
import GHC.Word

foreign import prim "sipRound"
  sipRound_c# :: Word# -> Word# -> Word# -> Word# -> (# Word#, Word#, Word#, Word# #)

sipRound_c ::  Word64 -> Word64 -> Word64 -> Word64 -> (Word64, Word64, Word64, Word64)
sipRound_c (W64# v0) (W64# v1) (W64# v2) (W64# v3) = case sipRound_c# v0 v1 v2 v3 of
  (# v0', v1', v2', v3' #) -> (W64# v0', W64# v1', W64# v2', W64# v3')

main = do
  print $ sipRound_c 1 2 3 4

sip.c:

#include <stdlib.h>
#include <stdint.h>
#include <stdbool.h>



// define a function pointer type that matches the STG calling convention
typedef void (*HsCall)(int64_t*, int64_t*, int64_t*, int64_t, int64_t, int64_t, int64_t,
                       int64_t, int64_t, int64_t*, float, float, float, float, double, double);

extern void
sipRound(
    int64_t* restrict baseReg,
    int64_t* restrict sp,
    int64_t* restrict hp,

    uint64_t v0, // R1
    uint64_t v1, // R2
    uint64_t v2, // R3
    uint64_t v3, // R4
    int64_t r5,
    int64_t r6,

    int64_t* restrict spLim,
    float f1,
    float f2,
    float f3,
    float f4,
    double d1,
    double d2)
{

    v0 += 1;
    v1 += 1;
    v2 += 1;
    v3 += 1;

    // create undefined variables, clang will emit these as a llvm undef literal
    const int64_t iUndef;
    const float fUndef;
    const double dUndef;

    const HsCall fun = (HsCall)sp[0];
    return fun(
            baseReg,
            sp,
            hp,

            v0,
            v1,
            v2,
            v3,
            iUndef,
            iUndef,

            spLim,
            fUndef,
            fUndef,
            fUndef,
            fUndef,
            dUndef,
            dUndef);
}

我真的不知道我在做什么。有没有办法调整该博客文章中的技术？这是个坏主意吗？

Answer 1

如果你愿意手写汇编，你可以这样做（对于 x86_64）。将它放在一个扩展名为 .s 的文件中，并在 ghc 命令行上将其作为参数提供。

.global sipRound
sipRound:
    inc %rbx
    inc %r14
    inc %rsi
    inc %rdi
    jmp *(%rbp)

STG寄存器和机器寄存器之间的映射在https://github.com/ghc/ghc/blob/master/includes/stg/MachRegs.h#L159中定义。

请注意，仍然会涉及函数调用，因此它不会像您从 LLVM 获得的代码那样高效。