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Allow storing the instruction offset as an alternative to the instruction pointer in the frame.

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3.15 interpreter-core performance topic-JIT type-feature
Lingua principale
Python
Stelle
77.2k
Fork
35.9k
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Metriche PR in attesa

Descrizione

Feature or enhancement

Proposal:

The CPython JIT compiler, and other compilers like CinderX, need to keep the current frame's instruction pointer up-to-date so that code introspecting the frame can determine the location that is currently being executed.

Before 3.11, the instruction offset was stored in the frame and this is still the value that Python code sees, frame.f_lasti, but it is inefficient to repeatedly calculate an offset in the interpreter, so internally we store the pointer and calculate the offset lazily when needed.

A JIT, however, does not want to maintain an instruction pointer, as it has to store the pointer every time that a call can escape. Instead or storing a 64 bit pointer, it is more efficient to store a 16 bit offset.
Also, with free-threading, it is impossible for the JIT to store a pointer, as it depends on the thread local bytecode.

Given that the interpreter wants to store pointers, and the JIT needs offsets, we can either:

  1. Use offsets everywhere
  2. Use a mix of offsets and pointers

(1) would slow down the interpreter significantly, so is undesirable
(2) gets us the best of both, in terms of performance, but is a bit more complex.

I think option 2, is the best.

Has this already been discussed elsewhere?

This is a minor feature, which does not need previous discussion elsewhere

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Come iniziare

  1. Leggi tutta la issue e poi la guida ai contributi del progetto.
  2. Commenta sulla issue per dire che te ne occupi tu — evita che due persone facciano lo stesso lavoro.
  3. Fai un fork del repository e lavora su un branch.
  4. Apri una pull request che faccia riferimento al numero della issue.

Direzione di ricerca

Inizia tracciando la rappresentazione dei frame di CPython e la gestione dell’offset dell’istruzione esposto come frame.f_lasti, quindi esamina come l’interprete mantenga attualmente il proprio Instruction Pointer. La modifica è completata quando i JIT possono mantenere un offset mentre l’interprete può continuare a usare puntatori, anche con il free-threading, senza perdere la posizione visibile all’introspezione dei frame.

Scritto dal modello di indicizzazione a partire dal testo della issue.

Valutazione

Stack tecnologico
python
Ambito
compilers, performance
Tipo di issue
Funzionalità
Difficoltà
5/5
Tempo stimato
Più di una settimana
Stato di attività
Ferma
Chiarezza
Abbastanza chiara
Idoneità per principianti
25/100

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