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Keep PyLong loop carries as twodigits in shifts and division

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interpreter-core performance type-feature
Linguagem predominante
Python
Estrelas
77.2k
Forks
36k
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Descrição

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

Guia de contribuição

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Primeiros passos

  1. Leia a issue inteira e depois o guia de contribuição do projeto.
  2. Comente na issue dizendo que vai assumir — evita que duas pessoas façam o mesmo trabalho.
  3. Faça um fork do repositório e trabalhe em uma branch.
  4. Abra um pull request que referencie o número da issue.

Direção de pesquisa

Comece em longobject.c e inspecione o tratamento de carry em v_lshift, v_rshift e x_divrem. Compare os loops AArch64 gerados antes e depois de manter valores de carry de dois dígitos; em seguida, verifique se os resultados permanecem inalterados para limbs válidos e se a contagem de instruções da cadeia de carry melhora conforme descrito.

Escrita pelo modelo de indexação a partir do texto da issue.

Avaliação

Stack de tecnologia
c
Domínio
performance
Tipo de issue
Funcionalidade
Dificuldade
4/5
Tempo estimado
3-5 dias
Status de atividade
Estagnada
Clareza
Claramente especificada
Facilidade para iniciantes
45/100

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