의미 추상 기계SAM v4.3
USG의 의미 보존을 SAM 스타일 하니스로 단계별 실행·검증합니다.
검증 하니스: SAM 스타일 하니스를 통해 실행/추론 기반으로 검토합니다.
기계 정의
상태 기반 실행 모델을 통한 의미론적 프로그램 해석
상태 구조
SAM은 5-튜플로 정의되는 상태를 유지하며, 각 상태 요소는 실행 과정의 특정 측면을 담당합니다.
현재 노드 N
현재 실행 중인 의미론적 원자의 식별자
환경 E
식별자와 값의 바인딩을 관리하는 환경 스택
연속 C
향후 실행할 계산의 연속을 나타내는 스택
메모리 M
가변 상태와 할당된 객체를 관리하는 추상 힙
실행 모델
의미론적 원자를 직접 해석하는 단계별 실행 과정
실행 단계
- 1. 현재 노드에서 의미론적 원자 획득
- 2. 원자 타입에 따른 실행 규칙 선택
- 3. 환경과 메모리 상태 업데이트
- 4. 다음 실행 노드로 전이
1// SAM 실행 함수 예시
2type SAM상태 = {
3 현재노드: int,
4 환경: 환경타입,
5 연속: Array<string>
6}
7
8function 단계실행(상태: SAM상태, 그래프: USG) -> Result<SAM상태, Error> {
9 let 현재원자 = 그래프.원자가져오기(상태.현재노드)?
10
11 match 현재원자.kind {
12 case "Binding" => {
13 let 값 = 표현식평가(현재원자.표현식, 상태)?
14 let 새환경 = 상태.환경.바인드(현재원자.식별자, 값)
15 return Ok(상태{ 환경: 새환경, 현재노드: 상태.현재노드 + 1 })
16 }
17 case "Conditional" => {
18 let 조건결과 = 표현식평가(현재원자.조건식, 상태)?
19 let 다음노드 = if 조건결과.참인가() { 현재원자.참노드 } else { 현재원자.거짓노드 }
20 return Ok(상태{ 현재노드: 다음노드 })
21 }
22 case _ => return Ok(상태)
23 }
24}메모리 관리
언어별 메모리 의미를 설명하는 개념적 추상화
추상 힙 모델
언어별 할당/소유/수명 개념를 설명하는 모델로, 개념적 수준에서 기술됩니다.
가비지 컬렉션
도달성·수명 개념를 시각·분석 관점에서 개념적으로 설명합니다.
타입 안전성
타입 힌트와 영역 라벨의 활용을 개념적으로 기술
최적화 엔진
의미론적 정보를 활용한 고급 프로그램 최적화
최적화 기법
- 의미론적 상수 전파 및 폴딩
- 데드 코드 제거 및 도달 불가능 코드 검출
- 의미 기반 병렬화 분석 지원
- 메모리 접근 패턴 최적화
1// 최적화 힌트 구조 예시
2type 최적화힌트 = {
3 인라인후보: Array<int>,
4 병렬영역: Array<string>,
5 상수값들: Map<string, int>,
6 메모리패턴: Array<string>
7}
8
9function 최적화적용(그래프: USG, 힌트: 최적화힌트) -> USG {
10 let 상수반영 = 상수전파(그래프, 힌트.상수값들)
11 let 인라인반영 = 인라인적용(상수반영, 힌트.인라인후보)
12 let 병렬반영 = 병렬화적용(인라인반영, 힌트.병렬영역)
13 return 메모리최적화적용(병렬반영, 힌트.메모리패턴)
14}
15
16let 힌트 = 최적화분석(usg)
17let 최적화된 = 최적화적용(usg, 힌트)런타임 시스템
효율적인 실행을 위한 런타임 지원 시스템
동적 타입 시스템
런타임에 타입 정보를 유지하고 검증하여 타입 안전성을 보장하면서도 유연한 실행 지원
예외 처리
언어별 예외 처리 메커니즘을 통합하여 일관된 오류 처리 모델 제공
디버깅 지원
의미론적 수준에서의 디버깅 정보 제공 및 실행 추적 기능
검증·실행 정책
SAM 스타일 하니스를 통한 의미 보존 검증 체계
보존 공리 (Phase-1)
순차 실행, 조건 분기, 반복 구조의 의미 보존
부작용 없는 계산과 데이터 변환의 결정론적 실행
try/catch/finally 구조의 예외 전파 및 처리
map, filter, fold 등 함수형 패턴의 의미 보존
비보존 영역
파일 시스템, 네트워크, 사용자 입력 등의 외부 상호작용
정의되지 않은 동작과 구현별 차이점
언어별 메모리 순서와 동시성 세부 사항
언어별 고유 기능과 컴파일러 확장
SAM‑style 하니스
실행/추론 기반으로 의미 보존 여부를 단계별 검토
표준화된 SAM 구현체를 통한 일관된 검증 환경