שחרור חבילת המהדר GCC 9

לאחר שנה של פיתוח פורסם שחרור של קבוצה חינמית של מהדרים GCC 9.1, המהדורה הגדולה הראשונה בסניף החדש של GCC 9.x. בהתאם ל תכנית חדשה מספרי שחרור, גרסה 9.0 שימשה בתהליך הפיתוח, וזמן קצר לפני יציאת GCC 9.1 כבר הסתעף סניף GCC 10.0, שעל בסיסו תיווצר המהדורה המשמעותית הבאה, GCC 10.1.

GCC 9.1 בולט בייצוב התמיכה בתקן C++17, המשך יישום היכולות של תקן C++20 העתידי (שם קוד C++2a), הכללה בחזית הקצה לשפת D, תמיכה חלקית ב-OpenMP 5.0 , תמיכה כמעט מלאה ב-OpenACC 2.5, מגדילה את יכולת ההרחבה של אופטימיזציות ואופטימיזציות בין-פרוצדורות בשלב הכריכה, הרחבת כלי אבחון והוספת אזהרות חדשות, קצה אחורי עבור OpenRISC, C-SKY V2 ו-AMD GCN GPU.

העיקרי שינויים:

• נוספה תמיכה בשפת התכנות D. GCC כולל חזית קצה עם מהדר GDC (Gnu D Compiler) וספריות זמן ריצה (libphobos), המאפשרות לך להשתמש ב-GCC סטנדרטי לבניית תוכניות בשפת התכנות D. תהליך הפעלת תמיכה בשפת D ב-GCC החל עוד ב-2011, אבל נגרר בשל הצורך להתאים את הקוד לדרישות GCC ובעיות בהעברת זכויות קניין רוחני ל-Digital Mars, המפתחת את שפת התכנות D;
• בוצעו שיפורים במחולל הקוד. לדוגמה, יושם השימוש באסטרטגיות שונות להרחבת ביטויי Switch (טבלת קפיצה, בדיקת סיביות, עץ החלטות) בהתאם למצבים. נוספה את היכולת לשנות פונקציות ליניאריות הכוללות ביטוי Switch באמצעות האופטימיזציה "-ftree-switch-conversion" (לדוגמה, קבוצת תנאים כמו "מקרה 2: איך = 205; הפסקה; מקרה 3: כיצד = 305; הפסקה ;” יומר ל-"100 * איך + 5";
• אופטימיזציות בין-הליכים משופרות. הגדרות הפריסה המוטבעות הותאמו לבסיסי קוד C++ מודרניים והורחבו עם פרמטרים חדשים max-inline-insns-small, max-inline-insns-size, uninlined-function-insns, uninlined-function-time, uninlined-thunk-inss ו-uninlined -זמן זמן. דיוק ואגרסיביות משופרים של הפרדת קוד קר/חם. מדרגיות משופרת עבור גדולים מאוד יחידות תרגום (לדוגמה, בעת יישום אופטימיזציה בשלב הקישור לתוכניות גדולות);
• שופר מנגנון האופטימיזציה המבוסס על תוצאות פרופיל קוד (PGO – Profile-guided Optimization) אשר מייצר קוד אופטימלי יותר על סמך ניתוח מאפייני ביצוע הקוד. אפשרות סיכום "-fprofile-שימוש" כולל כעת את מצבי האופטימיזציה "-fversion-loops-for-stredes", "-floop-interchange", "-floop-unroll-and-jam" ו-"-ftree-loop-distribution". הוסר הכללת היסטוגרמות עם מונים בקבצים, מה שהפחית את גודל הקבצים עם פרופילים (היסטוגרמות נוצרות כעת תוך כדי ביצוע אופטימיזציות במהלך הקישור);
• אופטימיזציות של זמן קישור משופרות (LTO). ניתנה פישוט טיפוסים לפני יצירת התוצאה, מה שאפשר להקטין משמעותית את גודל קבצי אובייקט LTO, להפחית את צריכת הזיכרון בשלב הקישור ולשפר את ההקבלה של הפעולות. מספר המחיצות (-param lto-partitions) הוגדל מ-32 ל-128, מה שמשפר את הביצועים במערכות עם מספר רב של פתילים של CPU. נוסף פרמטר כדי לשלוט במספר תהליכי האופטימיזציה
  "-param lto-max-streaming-parallelism";

  כתוצאה מכך, בהשוואה ל-GCC 8.3, האופטימיזציות שהוצגו ב-GCC 9 מוּתָר להפחית את זמן ההידור של Firefox 5 ו-LibreOffice 66 בכ-6.2.3%. גודל קבצי האובייקט ירד ב-7%. זמן הקישור במעבד 8 ליבות ירד ב-11%. שלב האופטימיזציה הרציף של שלב הקישור מהיר כעת ב-28% וצורך 20% פחות זיכרון. צריכת הזיכרון של כל מעבד בשלב המקביל של LTO ירדה ב-30%;

• רוב מפרט התכנות המקביל מיושם עבור שפות C, C++ ו-Fortran OpenACC 2.5, המגדיר כלים להורדת פעולות על GPUs ומעבדים מיוחדים כגון NVIDIA PTX;
• תמיכה חלקית בתקן יושמה עבור C ו-C++ פתח את MP 5.0 (Open Multi-Processing), המגדיר את ה-API ושיטות יישום שיטות תכנות מקבילות עבור שפות C, C++ ו-Fortran במערכות מרובות ליבות והיברידיות (CPU+GPU/DSP) עם יחידות זיכרון ווקטוריזציה משותפות (SIMD) ;
• אזהרות חדשות נוספו עבור שפת C: "-כתובת-של-חבר-ארוז" (ערך מצביע לא מיושר לחבר דחוס של מבנה או איגוד) ו
  «-ערך ואבסולוט" (בעת גישה לפונקציות לחישוב ערך מוחלט, אם יש פונקציה מתאימה יותר לארגומנט שצוין, למשל, יש להשתמש ב-fabs(3.14) במקום ב-abs(3.14). אזהרות חדשות נוספו עבור C++: "-Wdeprecated-copy",
  "-Winit-list-lifetime", "-Wredundant-move", "-Wpessimizing-move" ו-"-Wclass-conversion". אזהרות רבות שהיו זמינות בעבר הורחבו;

• נוספה תמיכה ניסיונית עבור חלק מתקן שפת C העתידי, בשם הקוד C2x. כדי להפעיל תמיכה ב-C2x, השתמש באפשרויות "-std=c2x" ו-"-std=gnu2x" (כדי להפעיל הרחבות של GNU). התקן נמצא עדיין בשלב מוקדם של פיתוח, לכן, מבחינת היכולות שלו, רק הביטוי _Static_assert עם ארגומנט אחד נתמך (_Static_assert עם שני ארגומנטים הוא מתוקנן ב-C11);
• התמיכה בתקן C++17 הוכרזה יציבה. ב-frontend, יכולות השפה של C++17 מיושמות במלואן, וב-libstdc++, פונקציות הספרייה המוגדרות בתקן קרובות ליישום מלא;
• נמשך יישום אלמנטים של תקן C++2a העתידי. לדוגמה, נוספה היכולת לכלול טווחים במהלך האתחול, הוטמעו הרחבות לביטויי למבדה, נוספה תמיכה באיברים ריקים של מבני נתונים ותכונות סבירות/לא סבירות, ניתנה היכולת לקרוא לפונקציות וירטואליות בביטויים מותנים , וכו.
  כדי להפעיל תמיכה ב-C++2a, השתמש באפשרויות "-std=c++2a" ו-"-std=gnu++2a". נוספו קבצי כותרת סיביות וגרסה ל-libstdc++ עבור C++2a, std::remove_cvref, std::unwrap_reference, std::unwrap_decay_ref, std::is_nothrow_convertible ו-std::type_identity traits, std::midpoint, std::lerp function. , std::bind_front,
  std::visit, std::is_constant_evaluated ו-std::assume_aligned, הוסיפו תמיכה בסוג char8_t, הטמיעו את היכולת לבדוק את הקידומת והסיומת של מחרוזות (starts_with, ends_with);

• נוספה תמיכה במעבדי ARM חדשים
  Cortex-A76, Cortex-A55, Cortex-A76 DynamIQ big.LITTLE ו-Neoverse N1. נוספה תמיכה בהוראות שהוצגו ב-Armv8.3-A לעבודה עם מספרים מרוכבים, יצירת מספרים פסאודו-אקראיים (rng) ותיוג זיכרון (memtag), וכן הוראות לחסימת התקפות הקשורות לביצוע ספקולטיבי ותפעול יחידת חיזוי הענף . עבור ארכיטקטורת AArch64, נוסף מצב הגנה צמתים של מחסנית וערימה ("-fstack-clash-protection"). כדי להשתמש בתכונות של ארכיטקטורת Armv8.5-A, נוספה האפשרות "-march=armv8.5-a"

• הוא כולל קצה אחורי להפקת קוד עבור GPUs של AMD המבוסס על המיקרו-ארכיטקטורה של GCN. ההטמעה מוגבלת כיום להידור של יישומים עם הליכי הליכה בודדים (תמיכה בביצוע חישובי ריבוי הליכיים באמצעות OpenMP ו-OpenACC תוצע מאוחר יותר) ותמיכה ב-GPU Fiji ו- Vega 10;
• נוסף backend חדש עבור מעבדים OpenRISC;
• נוסף קצה אחורי עבור מעבדים C-SKY V2, המיוצר על ידי החברה הסינית באותו שם עבור מכשירי צריכה שונים;
• כל אפשרויות שורת הפקודה שמפעילות ערכי בתים תומכות בסיומות kb, KiB, MB, MiB, GB ו- GiB;
• מוטמע האפשרות "-flive-patching=[inline-only-static|inline-clone]" מאפשרת לך להשיג קומפילציה בטוחה עבור מערכות תיקון חיים עקב שליטה מרובת רמות על השימוש בפרוצדורות (IPA) אופטימיזציות;
• נוספה אפשרות "--השלמה" לשליטה עדינה בהשלמת האופציות בעת שימוש ב-bash;
• כלי האבחון מספקים תצוגות של קטעי טקסט מקור המציינים את מספר השורה וסימון חזותי של מידע קשור, כגון סוגי אופרנדים. כדי להשבית את הצגת מספרי השורות והתוויות, האפשרויות "-fno-diagnostics-show-line-numbers" ו-"-fno-diagnostics-show-labels" מסופקות;
  

• מוּרחָב כלים לאבחון שגיאות בקוד C++, שיפור קריאות המידע על הגורמים לשגיאות והדגשת פרמטרים בעייתיים;
  

• נוספה אפשרות "-fdiagnostics-format=json", המאפשרת הפקת פלט אבחון בפורמט קריא במכונה (JSON);
• נוספו אפשרויות חדשות ליצירת פרופילים "-fprofile-filter-files" ו-"-fprofile-exclude-files" כדי לבחור קבצי מקור לעיבוד;
• AddressSanitizer מספק יצירת קוד אימות קומפקטי יותר עבור משתנים אוטומטיים, מה שמפחית את צריכת הזיכרון של קובץ ההפעלה הנבדק;
• תפוקה משופרת ב"-fopt-info» (מידע מפורט על אופטימיזציות שנוספו). נוספו קידומות חדשות "מוטב" ו"הוחמצה", בנוסף לקידומת הזמינה בעבר "הערה". הוספת פלט של מידע על קבלת החלטות על התפתחות מוטבעת וקטוריזציה של מחזורים;
• נוספה האפשרות "-fsave-optimization-record", כאשר צוינה, GCC שומר את הקובץ SRCFILE.opt-record.json.gz עם תיאור של החלטות על השימוש באופטימיזציות מסוימות. האפשרות החדשה נבדלת ממצב "-fopt-info" על ידי הכללת מטא נתונים נוספים, כגון מידע על הפרופיל והשרשרות המוטבעות;
• נוספו אפשרויות "-fipa-stack-alignment" ו-"-fipa-reference-addressable" לשליטה ביישור מחסנית ושימוש במצבי כתובת (כתיבה בלבד או קריאה מדויקת) למשתנים סטטיים במהלך אופטימיזציות בין-הליכים;
• פונקציות מובנות חדשות מוצגות כדי לשלוט בקשירה של תכונות כמו גם בהתנהגות הקשורה לחיזוי ענפים וביצוע פקודות ספקולטיביות: "__תכונה_יש_מובנית«Wonderful__בנוי_צפוי_עם_סבירות"ו"__ערך_בטוח_מובנה_ספקולציה". נוספה תכונה חדשה עבור פונקציות, משתנים וסוגים העתק;
• תמיכה מלאה בקלט/פלט אסינכרוני יושמה עבור שפת Fortran;
• התמיכה בפלטפורמות Solaris 10 (*-*-solaris2.10) ו-Cell/BE (Cell Broadband Engine SPU) הוצאה משימוש והיא תוסר במהדורה הגדולה הבאה. התמיכה בארכיטקטורות Armv2, Armv3, Armv5 ו- Armv5E הופסקה. התמיכה ב-Intel MPX (הרחבות הגנת זיכרון) הופסקה.

מקור: OpenNet.ru