2012-07-20

JIT実装中

目指せRacketの速度ということでJITを実装中。とりあえず、X86でfibとtakが動くようにしてみた。(どうでもいいが、X86はレジスタの本数が少なすぎて辛い。やりくりを考える主婦の気分を味わえる)。

とりあえず方針として、
  • Xbyakを使ってC側で実装する。
  • コンパイル中に見つかったクロージャーもコンパイルして呼び出しは可能な限りネイティブにする。(これの恩恵はでかい、実装がかなり楽)
  • 他の手続き呼び出し用引数フレームはVMのスタックを使う。
こんな感じでやっている。末尾再帰をどう実装しようとか(クロージャーはいいけど、問題は組み込み手続き)、スタックオーバーフローとかまったく考えてない状態ではある。

まぁ、気になるのはパフォーマンスだろう。以下のコードでベンチマークを取ってみた。
(add-load-path "sitelib")
(add-load-path "lib")
(import (sagittarius vm) (time))
(define (fib n)
  (if (<= n 2)
      1
      (+ (fib (- n 1)) (fib (- n 2)))))
(print "vm")
(time (fib 35))
(newline)
(jit-compile-closure! fib)
(print "native")
(time (fib 35))
(newline)

(define (tak x y z)
  (if (not (< y x))
      z
      (tak (tak (- x 1) y z)
           (tak (- y 1) z x)
           (tak (- z 1) x y))))
(define (run-tak count)
  (do ((i 0 (+ i 1)) 
       (r (tak 18 12 6) (tak 18 12 6)))
      ((= i count) r)))

(define count 200)
(print "vm")
(time (run-tak count))
(newline)
(jit-compile-closure! run-tak)
(print "native")
(time (run-tak count))
(newline)
JITという割りに、VMは現状では勝手にコンパイルしないので手動でコンパイル。テストだけならこの方が便利。っで、結果は以下(CoreDuo 1.6Ghz, Cygwin on Windows XP)
$ ./build/sash.exe test.scm
vm
;; (fib 35)
;;  3.093750 real    2.797000 user    0.000000 sys

native
;; (fib 35)
;;  1.875000 real    1.859000 user    0.000000 sys

vm
;; (run-tak count)
;;  2.015625 real    1.875000 user    0.000000 sys

native
;; (run-tak count)
;;  1.312500 real    1.187000 user    0.000000 sys
速くはなっているんだけど、驚くほどということも無く。なんか、頑張ればVMとコンパイラの最適化で叩きだせるんじゃね?というくらいの速度改善なのがなんとも悲しい。問答無用で5倍くらい速くなるならやる気も格段に違うんだけど・・・
ベンチマークのコードを多少修正。(Gambitベンチのと同じ回数まわすようにした)

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