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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
主要言語
Python
スター
77.2k
フォーク
35.9k
PR マージ指標
PR 指標を取得中

説明

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

コントリビューションガイド

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はじめの一歩

  1. issue を最後まで読み、次にプロジェクトのコントリビューションガイドを読みます。
  2. 着手することを issue にコメントします — 二人が同じ作業をするのを防げます。
  3. リポジトリをフォークし、ブランチを切って変更します。
  4. issue 番号を参照したプルリクエストを送ります。

調査の方向性

まず、CPython のフレーム表現と frame.f_lasti として公開される命令オフセットの扱いを追跡し、次にインタープリターが現在どのように Instruction Pointer を管理しているかを確認します。JIT がオフセットを保持しつつ、インタープリターがポインターを使い続けられ、free-threading 下でもフレームイントロスペクションから見える位置を失わないようになれば、変更は完了です。

索引モデルが issue の本文から書いたものです。

評価

技術スタック
python
領域
compilers, performance
issue の種類
機能追加
難易度
5/5
見積もり時間
1週間以上
活発さ
停滞
明瞭さ
おおむね明確
初心者へのやさしさ
25/100

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