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Reduce overhead of PyErr_CheckSignals

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interpreter-core performance type-feature
Vorherrschende Sprache
Python
Sterne
77.2k
Forks
35.9k
PR-Merge-Kennzahlen
PR-Kennzahlen ausstehend

Beschreibung

Feature or enhancement

Proposal:

PyErr_CheckSignals() is the API long-running C loops use to stay interruptible. In the common case (no signal arrived) the call currently does, in order:

  1. _PyRunRemoteDebugger() (since gh-131591, 3.14): a call that fetches the interpreter config via _PyInterpreterState_GetConfig() before looking at the pending flag;
  2. _Py_ThreadCanHandleSignals(): _Py_IsMainThread() calls PyThread_get_thread_ident() and therefore pthread_self(), plus _Py_IsMainInterpreter();
  3. only then _PyErr_CheckSignalsTstate(), whose first line is the cheap is_tripped test that returns immediately.

That is about 100 instructions per call.

Proposal

Test the cheap flags first, without changing what is done when they are set:

  • _PyErr_CheckSignalsTstate() does the main-thread check itself, after its existing is_tripped test, so PyErr_CheckSignals() and the eval loop just call it; the handler-running body moves to an out-of-line helper so the early return stays cheap;
  • _PyRunRemoteDebugger() tests debugger_pending_call before fetching the config.
Results

Non-PGO build, pyperf:

Benchmark main branch
str(12345) 68.6 ns 56.8 ns: 1.21x faster
repr(list(range(100))) 3.06 us 2.36 us: 1.29x faster
', '.join(map(str, range(100))) 6.90 us 5.67 us: 1.22x faster
'%s=%r' % (k, v) 192 ns 177 ns: 1.08x faster
print(*range(100), file=f) 15.6 us 13.5 us: 1.16x faster
csv.writer: 100 rows of 10 ints 72.5 us 60.1 us: 1.21x faster
repr(dataclass with 5 fields) 805 ns 720 ns: 1.12x faster
a * b (10 x 10 digits) 159 ns 102 ns: 1.56x faster
a // c (10 // 2 digits) 151 ns 121 ns: 1.24x faster

Notes: the gain for the arithmetic cases are not too important, they can be handled directly as well. See https://github.com/python/cpython/issues/157742.

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Related: gh-131591, gh-133465

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  • gh-157748

Beitragsleitfaden

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Erste Schritte

  1. Lies das ganze Issue und danach den Beitragsleitfaden des Projekts.
  2. Schreib ins Issue, dass du es übernimmst — das erspart doppelte Arbeit.
  3. Forke das Repository und arbeite in einem Branch.
  4. Öffne einen Pull Request, der die Issue-Nummer nennt.

Rechercherichtung

Beginne mit dem Lesen von PyErr_CheckSignals(), _PyErr_CheckSignalsTstate() und _PyRunRemoteDebugger und konzentriere dich dabei auf die angegebene Reihenfolge der kostengünstigen Flag-Prüfungen und der Signalverarbeitung. Vergleiche das vorgeschlagene Verhalten und die Benchmarks mit dem verknüpften PR gh-157748; das Issue ist abgeschlossen, wenn der Pfad ohne Signale kostengünstiger ist, ohne das Verhalten zu ändern, wenn Flags gesetzt sind.

Vom Indexierungsmodell aus dem Issue-Text verfasst.

Bewertung

Tech-Stack
c, python
Bereich
performance
Issue-Typ
Feature
Schwierigkeit
4/5
Geschätzter Aufwand
3-5 Tage
Aktivitätsstatus
Veraltet
Klarheit
Klar beschrieben
Anfängerfreundlichkeit
25/100

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