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Reduce overhead of PyErr_CheckSignals

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

Descrizione

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.

Has this already been discussed elsewhere?

Related: gh-131591, gh-133465

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Linked PRs
  • gh-157748

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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 leggendo PyErr_CheckSignals(), _PyErr_CheckSignalsTstate() e _PyRunRemoteDebugger(), concentrandoti sull’ordine indicato dei controlli economici dei flag e della gestione dei segnali. Confronta il comportamento proposto e i benchmark con la PR collegata gh-157748; l’issue è completata quando il percorso senza segnali è meno costoso, senza modificare il comportamento quando i flag sono impostati.

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

Valutazione

Stack tecnologico
c, python
Ambito
performance
Tipo di issue
Funzionalità
Difficoltà
4/5
Tempo stimato
3-5 giorni
Stato di attività
Ferma
Chiarezza
Specificata chiaramente
Idoneità per principianti
25/100

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