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Keep PyLong loop carries as twodigits in shifts and division

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interpreter-core performance type-feature
Lingua principale
Python
Stelle
77.2k
Fork
35.9k
Metriche di merge delle PR
Metriche PR in attesa

Descrizione

Feature or enhancement

Proposal:

Several functions in longobject.c (v_lshift, v_rshift, and x_divrem) narrowed a loop carry value to digit or sdigit, then widened it again on the next iteration.

On AArch64, that 64-to-32-to-64 conversion inserts an extra mov on the loop-carried critical path. Keeping the carry at two-digit width until the function returns drops that mov and shortens the carry chain. Results are unchanged for valid limbs.

Use v_lshift on AArch64 as an example. The code inside the loop is:

  ldr  w0, [x4, x2, lsl #2]    ; a[i]
  mov  w3, w3                  ; carry chain
  lsl  x0, x0, x24             ; a[i] << d
  orr  x0, x0, x3              ; carry chain
  and  w1, w0, #0x3fffffff
  ubfx x3, x0, #30, #32        ; carry chain
  str  w1, [x26, x2, lsl #2]
  add  x2, x2, #1
  cmp  x25, x2
  b.ne

removing the narrowing, the code will be optimized to:

  ldr  w0, [x4, x2, lsl #2]    ; a[i]
  lsl  x0, x0, x24             ; a[i] << d
  orr  x0, x0, x3              ; carry chain
  and  w1, w0, #0x3fffffff
  str  w1, [x26, x2, lsl #2]
  add  x2, x2, #1
  lsr  x3, x0, #30             ; carry chain
  cmp  x25, x2
  b.ne

The instruction count on the loop carried chain is reduced from 3 to 2.

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  • gh-157060

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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 in longobject.c e analizza la gestione del riporto in v_lshift, v_rshift e x_divrem. Confronta i cicli AArch64 generati prima e dopo il mantenimento di valori di riporto a due cifre, quindi verifica che i risultati rimangano invariati per limb validi e che il conteggio delle istruzioni della catena di riporto migliori come descritto.

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

Valutazione

Stack tecnologico
c
Ambito
performance
Tipo di issue
Funzionalità
Difficoltà
4/5
Tempo stimato
3-5 giorni
Stato di attività
Ferma
Chiarezza
Specificata chiaramente
Idoneità per principianti
45/100

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