GCC 9 კომპილატორის ნაკრების გამოშვება

განვითარების ერთი წლის შემდეგ გამოქვეყნებული შემდგენელთა უფასო ნაკრების გამოშვება GCC 9.1, პირველი ძირითადი გამოშვება ახალ GCC 9.x ფილიალში. Შესაბამისად ახალი სქემა გამოშვების ნომრები, ვერსია 9.0 გამოიყენებოდა განვითარების პროცესში და GCC 9.1-ის გამოშვებამდე ცოტა ხნით ადრე GCC 10.0 ფილიალი უკვე განშტოდა, რის საფუძველზეც შეიქმნებოდა შემდეგი მნიშვნელოვანი გამოცემა, GCC 10.1.

GCC 9.1 გამოირჩევა C++17 სტანდარტის მხარდაჭერის სტაბილიზირებით, აგრძელებს მომავალი C++20 სტანდარტის (კოდირების სახელით C++2a) შესაძლებლობების განხორციელებას, D ენის ფრონტენტში ჩართვას, OpenMP 5.0-ის ნაწილობრივი მხარდაჭერით. , OpenACC 2.5-ის თითქმის სრული მხარდაჭერა, ინტერპროცედურული ოპტიმიზაციისა და ოპტიმიზაციების მასშტაბურობის გაზრდა სავალდებულო ეტაპზე, დიაგნოსტიკური ინსტრუმენტების გაფართოება და ახალი გაფრთხილებების დამატება, OpenRISC, C-SKY V2 და AMD GCN GPU-ს სარეზერვო სისტემა.

მთავარი ცვლილებები:

• დამატებულია D პროგრამირების ენის მხარდაჭერა. GCC მოიცავს ფრონტენტს შემდგენელთან GDC (Gnu D Compiler) და გაშვების ბიბლიოთეკები (libphobos), რომლებიც საშუალებას გაძლევთ გამოიყენოთ სტანდარტული GCC პროგრამების შესაქმნელად D პროგრამირების ენაზე. GCC-ში D ენის მხარდაჭერის ჩართვის პროცესი დაიწყო ჯერ კიდევ 2011 წელს, მაგრამ გააჭიანურეს კოდის GCC-ის მოთხოვნებთან შესაბამისობაში მოყვანის აუცილებლობის გამო და ინტელექტუალური საკუთრების უფლების გადაცემის პრობლემა ციფრულ მარსზე, რომელიც ავითარებს D პროგრამირების ენას;
• გაუმჯობესდა კოდის გენერატორი. მაგალითად, განხორციელდა Switch გამონათქვამების გაფართოების სხვადასხვა სტრატეგიების გამოყენება (ნახტომის ცხრილი, ბიტის ტესტი, გადაწყვეტილების ხე) სიტუაციებიდან გამომდინარე. დამატებულია წრფივი ფუნქციების გარდაქმნის უნარი, რომელიც მოიცავს Switch გამოხატულებას „-ftree-switch-conversion“ ოპტიმიზაციის გამოყენებით (მაგალითად, პირობების ნაკრები, როგორიცაა „case 2: how = 205; break; case 3: how = 305; break ;” გადაიქცევა "100 * როგორ + 5"-ად;
• გაუმჯობესებული ინტერპროცესული ოპტიმიზაცია. Inline განლაგების პარამეტრები ადაპტირებულია თანამედროვე C++ კოდების ბაზებისთვის და გაფართოვდა ახალი პარამეტრებით max-inline-insns-small, max-inline-insns-size, uninlined-function-insns, uninlined-function-time, uninlined-thunk-insns და uninlined. - ფიქრის დრო. ცივი/ცხელი კოდის გამიჯვნის გაუმჯობესებული სიზუსტე და აგრესიულობა. გაუმჯობესებული მასშტაბურობა ძალიან დიდისთვის მთარგმნელობითი ერთეულები (მაგალითად, დიდ პროგრამებთან დაკავშირების ეტაპზე ოპტიმიზაციის გამოყენებისას);
• გაუმჯობესდა კოდის პროფილირების შედეგებზე დაფუძნებული ოპტიმიზაციის მექანიზმი (PGO - Profile-guided optimization), რომელიც ქმნის უფრო ოპტიმალურ კოდს კოდის შესრულების მახასიათებლების ანალიზის საფუძველზე. შემაჯამებელი ვარიანტი "-fprofile-გამოყენება" ახლა მოიცავს ოპტიმიზაციის რეჟიმებს "-fversion-loops-for-strides", "-floop-interchange", "-floop-unroll-and-jam" და "-ftree-loop-distribution". ამოღებულია ჰისტოგრამების ჩართვა მრიცხველებით ფაილებში, რამაც შეამცირა პროფილების მქონე ფაილების ზომა (ჰისტოგრამები ახლა იქმნება ფრენის დროს, როდესაც ოპტიმიზაცია ხდება დაკავშირების დროს);
• გაძლიერებული დაკავშირების დროის ოპტიმიზაცია (LTO). შედეგის გამომუშავებამდე გათვალისწინებული იყო ტიპების გამარტივება, რამაც შესაძლებელი გახადა LTO ობიექტის ფაილების ზომის მნიშვნელოვნად შემცირება, მეხსიერების მოხმარების შემცირება სავალდებულო ეტაპზე და გააუმჯობესა ოპერაციების პარალელიზაცია. დანაყოფების რაოდენობა (-param lto-partitions) გაიზარდა 32-დან 128-მდე, რაც აუმჯობესებს მუშაობას სისტემებზე, რომლებსაც აქვთ CPU ძაფების დიდი რაოდენობა. პარამეტრი დაემატა ოპტიმიზატორის პროცესების რაოდენობის გასაკონტროლებლად
  "-param lto-max-სტრიმინგ-პარალელიზმი";

  შედეგად, GCC 8.3-თან შედარებით, GCC 9-ში დანერგილი ოპტიმიზაცია დაშვებული შეამცირეთ Firefox 5-ისა და LibreOffice 66-ის კომპილაციის დრო დაახლოებით 6.2.3%-ით. ობიექტის ფაილების ზომა შემცირდა 7%-ით. 8 ბირთვიან CPU-ზე დაკავშირების დრო 11%-ით შემცირდა. დაკავშირების ეტაპის თანმიმდევრული ოპტიმიზაციის ეტაპი ახლა 28%-ით უფრო სწრაფია და 20%-ით ნაკლებ მეხსიერებას მოიხმარს. LTO-ს პარალელიზებული ეტაპის თითოეული პროცესორის მეხსიერების მოხმარება შემცირდა 30%-ით;

• პარალელური პროგრამირების სპეციფიკაციების უმეტესობა დანერგილია C, C++ და Fortran ენებისთვის OpenACC 2.5, რომელიც განსაზღვრავს ინსტრუმენტებს GPU-ებზე და სპეციალიზებულ პროცესორებზე ოპერაციების გადმოტვირთვისთვის, როგორიცაა NVIDIA PTX;
• სტანდარტის ნაწილობრივი მხარდაჭერა განხორციელდა C და C++-ისთვის გახსენით MP 5.0 (Open Multi-Processing), რომელიც განსაზღვრავს API-ს და პარალელური პროგრამირების მეთოდების გამოყენების მეთოდებს C, C++ და Fortran ენებისთვის მრავალ ბირთვიან და ჰიბრიდულ (CPU+GPU/DSP) სისტემებზე საერთო მეხსიერებითა და ვექტორიზაციის ერთეულებით (SIMD) ;
• ახალი გაფრთხილებები დაემატა C ენას: "-შეფუთული წევრი" (მაჩვენებლის გაუსწორებელი მნიშვნელობა სტრუქტურის ან გაერთიანების შეფუთულ წევრზე) და
  «-აბსოლუტური მნიშვნელობა" (აბსოლუტური მნიშვნელობის გამოსათვლელად ფუნქციებზე წვდომისას, თუ მითითებული არგუმენტისთვის უფრო შესაფერისი ფუნქციაა, მაგალითად, abs (3.14) ნაცვლად უნდა იქნას გამოყენებული fabs(3.14). C++-ისთვის დამატებულია ახალი გაფრთხილებები: "-Wdeprecated-copy",
  "-Winit-list-lifetime", "-Wredundant-move", "-Wpessimizing-move" და "-Wclass-conversion". ბევრი ადრე ხელმისაწვდომი გაფრთხილება გაფართოვდა;

• დამატებულია ექსპერიმენტული მხარდაჭერა მომავალი C ენის სტანდარტის ნაწილისთვის, კოდური სახელით C2x. C2x-ის მხარდაჭერის გასააქტიურებლად გამოიყენეთ ოფციები „-std=c2x“ და „-std=gnu2x“ (GNU გაფართოებების ჩასართავად). სტანდარტი ჯერ კიდევ განვითარების ადრეულ ეტაპზეა, შესაბამისად, მისი შესაძლებლობებიდან გამომდინარე, მხარდაჭერილია მხოლოდ გამოთქმა _ Static_assert ერთი არგუმენტით (_Static_assert ორი არგუმენტით სტანდარტიზებულია C11-ში);
• C++17 სტანდარტის მხარდაჭერა გამოცხადდა სტაბილურად. ფრონტენტში C++17-ის ენობრივი შესაძლებლობები სრულად არის დანერგილი, libstdc++-ში კი სტანდარტში განსაზღვრული ბიბლიოთეკის ფუნქციები ახლოსაა სრულ განხორციელებასთან;
• Გაგრძელებული განხორციელება მომავალი C++2a სტანდარტის ელემენტები. მაგალითად, დამატებულია ინიციალიზაციის დროს დიაპაზონების ჩართვის შესაძლებლობა, დანერგილია ლამბდა გამოსახულებების გაფართოებები, დაემატა მონაცემთა სტრუქტურების ცარიელი წევრების მხარდაჭერა და სავარაუდო/არასავარაუდო ატრიბუტები, უზრუნველყოფილია ვირტუალური ფუნქციების გამოძახების შესაძლებლობა პირობით გამოსახულებებში. და ა.შ.
  C++2a-ს მხარდაჭერის ჩასართავად გამოიყენეთ "-std=c++2a" და "-std=gnu++2a" ვარიანტები. დაემატა ბიტი და ვერსიის სათაურის ფაილები libstdc++-ში C++2a-სთვის, std::remove_cvref, std::unwrap_reference, std::unwrap_decay_ref, std::is_nothrow_convertible და std::type_identity თვისებები, std::midpoint ფუნქცია, std::midpoint, std::unwrap_decay_ref. , std::bind_front,
  std::visit, std::is_constant_evaluated და std::assume_aligned, დაამატა მხარდაჭერა char8_t ტიპისთვის, განხორციელდა სტრიქონების პრეფიქსისა და სუფიქსის შემოწმების შესაძლებლობა (იწყება_ით, მთავრდება_თან);

• დამატებულია მხარდაჭერა ახალი ARM პროცესორებისთვის
  Cortex-A76, Cortex-A55, Cortex-A76 DynamIQ big.LITTLE და Neoverse N1. დაემატა Armv8.3-A-ში დანერგილი ინსტრუქციების მხარდაჭერა კომპლექსურ რიცხვებთან მუშაობისთვის, ფსევდო შემთხვევითი რიცხვების წარმოქმნისთვის (rng) და მეხსიერების მონიშვნისთვის (memtag), ასევე ინსტრუქციები შეტევების დაბლოკვისთვის, რომლებიც დაკავშირებულია ფილიალის პროგნოზირების განყოფილების სპეკულაციურ შესრულებასთან და მუშაობასთან. . AArch64 არქიტექტურისთვის დამატებულია დაცვის რეჟიმი დასტისა და გროვის კვეთა (“-fstack-clash-protection”). Armv8.5-A არქიტექტურის ფუნქციების გამოსაყენებლად დამატებულია ვარიანტი „-march=armv8.5-a“.

• მასში შედის AMD GPU-ების კოდის გენერირების სარეზერვო სისტემა, რომელიც დაფუძნებულია GCN მიკროარქიტექტურაზე. იმპლემენტაცია ამჟამად შემოიფარგლება ერთი ხრახნიანი აპლიკაციების შედგენით (მრავალნაკადიანი გამოთვლების განხორციელების მხარდაჭერა მოგვიანებით შემოგთავაზებთ OpenMP-ისა და OpenACC-ის საშუალებით) და GPU Fiji-სა და Vega 10-ის მხარდაჭერით;
• დამატებულია ახალი backend პროცესორებისთვის OpenRISC;
• დამატებულია დამცავი პროცესორებისთვის C-SKY V2, წარმოებული ამავე სახელწოდების ჩინური კომპანიის მიერ სხვადასხვა სამომხმარებლო მოწყობილობებისთვის;
• ბრძანების ხაზის ყველა ვარიანტი, რომელიც მოქმედებს ბაიტის მნიშვნელობებზე, მხარს უჭერს სუფიქსებს kb, KiB, MB, MiB, GB და GiB;
• განხორციელდა ოფცია „-flive-patching=[inline-only-static|inline-clone]“ საშუალებას გაძლევთ მიაღწიოთ უსაფრთხო კომპილაციას ცოცხალი შეკეთების სისტემებისთვის ინტერპროცედურული გამოყენების მრავალ დონის კონტროლის გამო (IPA) ოპტიმიზაცია;
• დამატებულია "--დასრულება" ოფცია ბაშის გამოყენებისას ოფციონის შევსების წვრილმარცვლოვანი კონტროლისთვის;
• დიაგნოსტიკური ხელსაწყოები უზრუნველყოფს წყაროს ტექსტის ამონაწერების ჩვენებას ხაზის ნომრის მითითებით და ვიზუალურად აღსანიშნავად დაკავშირებულ ინფორმაციას, როგორიცაა ოპერანდის ტიპები. ხაზის ნომრებისა და ეტიკეტების ჩვენების გამორთვისთვის მოცემულია ოფციები „-fno-diagnostics-show-line-numbers“ და „-fno-diagnostics-show-labels“;
  

• გაფართოვდა C++ კოდში შეცდომების დიაგნოსტიკის ინსტრუმენტები, შეცდომების მიზეზების შესახებ ინფორმაციის გაუმჯობესებული წაკითხვა და პრობლემური პარამეტრების ხაზგასმა;
  

• დამატებულია ოფცია „-fdiagnostics-format=json“, რომელიც საშუალებას იძლევა გამოიმუშაოს დიაგნოსტიკური გამომავალი მანქანით წაკითხვადი ფორმატში (JSON);
• დამატებულია პროფილირების ახალი პარამეტრები „-fprofile-filter-files“ და „-fprofile-exclude-files“ დასამუშავებელი წყარო ფაილების შესარჩევად;
• AddressSanitizer უზრუნველყოფს უფრო კომპაქტური დამადასტურებელი კოდის გენერირებას ავტომატური ცვლადებისთვის, რაც ამცირებს შესამოწმებელი შემსრულებელი ფაილის მეხსიერების მოხმარებას;
• გაუმჯობესებული გამომავალი "-fopt-info» (დეტალური ინფორმაცია დამატებული ოპტიმიზაციის შესახებ). დამატებულია ახალი პრეფიქსები "ოპტიმიზებული" და "გამოტოვებული", გარდა ადრე ხელმისაწვდომი პრეფიქსი "შენიშვნა". დამატებულია ინფორმაციის გამომავალი გადაწყვეტილების მიღების შესახებ ციკლების inline-გაშლისა და ვექტორიზაციის შესახებ;
• დამატებულია „-fsave-optimization-record“ ოფცია, როდესაც მითითებულია, GCC ინახავს SRCFILE.opt-record.json.gz ფაილს გარკვეული ოპტიმიზაციის გამოყენების შესახებ გადაწყვეტილებების აღწერით. ახალი ვარიანტი განსხვავდება „-fopt-info“ რეჟიმისგან დამატებითი მეტამონაცემების ჩათვლით, როგორიცაა პროფილის და ინლაინ ჯაჭვების შესახებ ინფორმაცია;
• დამატებულია ოფციები „-fipa-stack-alignment“ და „-fipa-reference-addressable“ სტეკის განლაგების გასაკონტროლებლად და მისამართების რეჟიმის (მხოლოდ ჩაწერის ან წაკითხვის ზუსტი) გამოყენებისათვის სტატიკური ცვლადებისთვის ინტერპროცესული ოპტიმიზაციის დროს;
• დანერგილია ახალი ჩაშენებული ფუნქციები ატრიბუტების დაკავშირების გასაკონტროლებლად, ისევე როგორც ქცევა, რომელიც დაკავშირებულია განშტოების პროგნოზირებასთან და სპეკულაციური ინსტრუქციის შესრულებასთან: "__აშენებული_აქვს ატრიბუტი««__აშენებული_მოლოდინი_ალბათობით"და"__ჩაშენებული_სპეკულაცია_უსაფრთხო_ღირებულება". ახალი ატრიბუტი დაემატა ფუნქციებს, ცვლადებსა და ტიპებს კოპირება;
• ასინქრონული შეყვანის/გამოსვლის სრული მხარდაჭერა განხორციელდა Fortran ენისთვის;
• Solaris 10 (*-*-solaris2.10) და Cell/BE (Cell Broadband Engine SPU) პლატფორმების მხარდაჭერა მოძველებულია და წაიშლება შემდეგ ძირითად გამოშვებაში. Armv2, Armv3, Armv5 და Armv5E არქიტექტურების მხარდაჭერა შეწყდა. Intel MPX-ის მხარდაჭერა (მეხსიერების დაცვის გაფართოებები) შეწყვეტილია.

წყარო: opennet.ru