OPTIMIZED COMPILATION OF A DYNAMIC LANGUAGE TO A MANAGED RUNTIME ENVIRONMENT

• Main Author: FABIO MASCARENHAS DE QUEIROZ
• Other Authors: ROBERTO IERUSALIMSCHY
• Language: English
• Published: PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO 2009
• Online Access: http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=29074@1; http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=29074@2

PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO === CONSELHO NACIONAL DE DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO E TECNOLÓGICO === FUNDAÇÃO DE APOIO À PESQUISA DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO === BOLSA NOTA 10 === Ambientes de Execução Gerenciada tornaram-se alvos populares para compiladores de linguagens de programação de alto nível. Eles provêem um sistema tipos de alto nível com segurança de memória garantida, assim como facilidades como coleta de lixo, acesso a serviços da plataforma subjacente (possivelmente através de uma sandbox), multithreading, e uma rica biblioteca de estruturas de dados e algorithmos, mas não possuem um modelo de desempenho claro, o que atrapalha as tentativas de otimização de qualquer linguagem que não tenha um mapeamento direto na semântica do ambiente de execução, especialmente se a linguagem é dinamicamente tipada. Nós afirmamos que é possível construir um compilador para uma linguagem dinâmica que tem como alvo um ambiente de execução gerenciada que rivaliza um compilador que tem como alvo linguagem de máquina na eficiência do código que ele gera. Essa tese apresenta um compilador com tal característica, descrevendo as otimizações necessárias para sua construção, e testes de desempenho que validam essas otimizações. Nossas otimizações não dependem de geração de código em tempo de execução, apenas em informação estaticamente disponível no código fonte. Nós usamos uma nova análise de inferência de tipos para aumentar a quantidade de informação disponível. === Managed runtime environments have become popular targets for compilers of high-level programming languages. They provide a high-level type system with enforced runtime safety, as well as facilities such as garbage collection, possibility sandboxed access to services of the underlying platform, multithreadng, and a rich library of data structures and algorithms. But managed runtime environments lack a clear performance model, which hinders attempts ar optimizing the compilation of any language that does nor have a direct mapping to the runtime environments semantics. This is aggravated if the language is dynamically typed. We assert that it is possible to build a compiler for a dynamic language that targets a managed runtime environment so that it rivals a compiler that targets machine code directly in efficiency of the code it generates. This dissertation presents such a compiler, describing the optimizations that were needed to build it, and benchmarks that validate these optimizations. Our optimizations do not depend on runtime code generation, only on information that is statically available from the source program. We use a novel type inference analysis to increase the amount of information available.