😃 ✔️ 👩‍🌾 कैसे JIT हमारे C # कोड (उत्तराधिकार) को बताता है 💯 🎖️ 🌹

संकलक में सबसे महत्वपूर्ण अनुकूलन में से एक है। यह न केवल कॉल से ओवरहेड को हटाता है, बल्कि अन्य अनुकूलन के लिए कई संभावनाएं भी खोलता है, उदाहरण के लिए, निरंतर तह, मृत कोड उन्मूलन, आदि। इसके अलावा, कभी-कभी inlining कॉलिंग फ़ंक्शन के आकार में कमी की ओर जाता है! मैंने कई लोगों से पूछा कि क्या वे जानते हैं कि C # में कार्य कौन से नियमों में निहित हैं, और अधिकांश ने उत्तर दिया कि JIT IL कोड के आकार को देखता है और केवल 32 बाइट्स के आकार के साथ छोटे कार्यों को बताता है। इसलिए, मैंने इस पोस्ट को इस तरह के उदाहरण की मदद से कार्यान्वयन विवरण का खुलासा करने के लिए लिखने का फैसला किया, जो एक बार कार्रवाई में कई आंकड़े दिखाएगा:

क्या आपको लगता है कि वॉल्यूम कंस्ट्रक्टर को कॉल यहां इनलेट होगा ? बेशक नहीं। यह बहुत बड़ा है, विशेष रूप से हैवीवेट थ्रो के कारण नए ऑपरेटर, जो एक बोल्ड कोडगेन की ओर ले जाते हैं। आइए Disasmo में जाँच करें:

इनलाइन! इसके अलावा, सभी अपवादों और उनकी शाखाओं को सफलतापूर्वक हटा दिया गया है! आप कुछ भी कह सकते हैं "आह, ठीक है, जीट बहुत स्मार्ट है और इनलाइन के लिए सभी उम्मीदवारों का पूर्ण विश्लेषण किया, देखा कि अगर आप विशिष्ट तर्क पास करते हैं तो क्या होगा" या "जीट हर संभव है कि इनलाइन को आज़माता है, सभी अनुकूलन करता है, और फिर लाभप्रद रूप से निर्णय लेता है। यह या नहीं ”(कॉम्बीनेटरिक्स उठाओ और इस ऑपरेशन की जटिलता की गणना करें, उदाहरण के लिए, दस या दो अन्य तरीकों के कॉल ग्राफ के लिए)।

खैर ... नहीं, यह अवास्तविक है, खासकर समय के संदर्भ में। इसलिए, अधिकांश कंपाइलर इस क्लासिक बैकपैक समस्या को हल करने के लिए तथाकथित टिप्पणियों और हेयुरेटिक्स का उपयोग करते हैं और अपने स्वयं के बजट को निर्धारित करने की कोशिश करते हैं और इसे यथासंभव कुशलता से फिट करते हैं (और नहीं, पीजीओ एक रामबाण नहीं है)। RyuJIT में सकारात्मक और नकारात्मक टिप्पणियां हैं। सकारात्मक लाभ के गुणांक में वृद्धि (लाभ गुणक)। उच्च गुणांक, अधिक कोड हम इनलाइन कर सकते हैं। इसके विपरीत नकारात्मक टिप्पणियों - इसे कम करें या यहां तक कि इनलाइनिंग पर भी प्रतिबंध लगाएं। आइए देखें कि RyuJIT ने हमारे उदाहरणों के लिए क्या टिप्पणियां की हैं:

ये अवलोकन Complus_JitDump (उदाहरण के लिए, डिसामो में) से लॉग में देखे जा सकते हैं : इन

सभी सरल टिप्पणियों ने 1.0 से गुणांक में वृद्धि कीकरने के लिए 11.5 और सफलतापूर्वक उदाहरण के लिए, inlineer के बजट पर काबू पाने में मदद की, तथ्य यह है कि हम एक निरंतर तर्क गुजरती हैं और यह तुलना की जाती है एक और निरंतर साथ हमें बताता है कि स्थिरांक हालत शाखाओं में से एक को हटा दिया जाएगा और कोड टूट के बाद संभावना के एक उच्च डिग्री के साथ छोटे बन जाएगा। या, उदाहरण के लिए, तथ्य यह है कि यह एक निर्माणकर्ता है और इसे लूप के अंदर कहा जाता है यह भी जेत का संकेत है कि यह इनलाइनिंग के लिए आवश्यकताओं को नरम करना चाहिए।

मल्टीप्लायर को लाभ पहुंचाने के अलावा, RyuJIT मूल फ़ंक्शन कोड के आकार की भविष्यवाणी करने के लिए टिप्पणियों का भी उपयोग करता है और ML के द्वारा प्राप्त EstimateCodeSize () और EstimatePerformanceImpact () में जादू स्थिरांक का उपयोग करके इसके प्रदर्शन प्रभाव ।

वैसे, क्या आपने इस ट्रिक पर ध्यान दिया है? "

if ((value - 'A') > ('Z' - 'A'))

यह इसके लिए एक अनुकूलित संस्करण है:

if (value < 'A' || value > 'Z')

दोनों अभिव्यक्तियाँ एक और एक समान हैं, लेकिन पहले मामले में हमारे पास एक आधार इकाई है, और दूसरे में उनमें से तीन हैं। यह पता चलता है कि इनलाइनर की फ़ंक्शन में बेस ब्लॉक की संख्या पर एक सख्त सीमा है और यदि यह 5 से अधिक है, तो इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि हमारा लाभ गुणक कितना बड़ा है - इनलाइनिंग रद्द हो गई है। तो मैंने इस सख्त आवश्यकता में फिट होने के लिए इस ट्रिक को लागू किया। यह बहुत अच्छा होगा अगर रोजलिन ने मेरे लिए यह किया।

में इस मुद्दे को रोसलिन : github.com/dotnet/runtime/issues/13347
में पीआर की RyuJIT (मेरी अजीब प्रयास): github.com/dotnet/coreclr/pull/27480

वहाँ मैं क्यों यह समझ में आता है का एक उदाहरण वर्णित जीत में न केवल लेकिन ऐसा करने के लिए और सी # संकलक में।

इनलाइनिंग और वर्चुअल तरीके

यहां सब कुछ स्पष्ट है, आप इनलाइन को इस बारे में जानकारी नहीं दे सकते हैं कि संकलन चरण में कोई जानकारी नहीं है, हालांकि यदि प्रकार या विधि को सील किया गया है तो क्यों नहीं ।

अपवाद छोड़ना और फेंकना

यदि कोई विधि कभी भी मान नहीं लौटाती है (उदाहरण के लिए, यह बस throw new...), तो ऐसे तरीके स्वतः ही थ्रो-हेल्पर्स के रूप में चिह्नित हो जाते हैं और इनलाइन नहीं होंगे। यह throw newकारपेट के नीचे से जटिल कोडजेन को बदलने और इनलाइनर को खुश करने का ऐसा तरीका है।

इनलाइनिंग और [एग्रेसिव इनलाइनिंग] विशेषता

इस मामले में, आप अनुशंसा करते हैं कि इनलाइन इनलाइन विधि है, लेकिन आपको दो कारणों से बेहद सावधान रहना होगा:

शायद आप एक मामले को अनुकूलित करते हैं और कोडेन के आकार से सभी (उदाहरण के लिए, निरंतर तर्कों के मामले में सुधार) अन्य सभी को खराब करते हैं।
Inlining अक्सर बड़ी संख्या में अस्थायी चर उत्पन्न करता है जो एक निश्चित सीमा को पार कर सकते हैं - चर की संख्या जिनके जीवन चक्र RyuJIT (512) को ट्रैक कर सकते हैं और उसके बाद कोड ढेर पर भयानक फैल में बढ़ना शुरू हो जाएगा और बहुत धीमा हो जाएगा। दो अच्छे उदाहरण: tyts और tyts ।

इनलाइनिंग और गतिशील तरीके

वर्तमान में, ऐसे तरीके इनलाइन नहीं हैं और स्वयं को इनलाइन नहीं करते हैं: github.com/dotnet/runtime/issues/34500

मेरी हेयुरिस्टिक लिखने की कोशिश

हाल ही में, मैंने ऐसे अवसर पर यहाँ मदद करने के लिए अपने खुद के उत्तराधिकार को लिखने की कोशिश की: पिछली बार

एक पोस्ट में मैंने उल्लेख किया था कि मैंने हाल ही में निरंतर तारों की लंबाई की RyuJIT गणना के लिए अनुकूलित किया है ( "Hello".Length -> 5हम देखते हैं कि अगर zainlaynit), और इसलिए, ऊपर दिए गए उदाहरण में ^ Validateमें Test, हम प्राप्त करते हैं। संपूर्ण स्थिति / शाखा को हटाने if ("hello".Length > 10)में if (5 > 10)जो अनुकूलित है, उसमें क्या अनुकूलित है। हालांकि, इनलाइनर ने इनलाइन से इनकार कर दिया Validate:

और यहां मुख्य समस्या यह है कि अभी तक कोई भी अनुमान नहीं है System.String::get_Lengthजो कि जीट को बताता है कि हम एक निरंतर स्ट्रिंग से गुजर रहे हैं , जिसका अर्थ है कि कॉल्वर्ट-कॉल सबसे अधिक निरंतरता में ढह जाएगा और पूरी शाखा को हटा दिया जाएगा। असल में, मेरी हेयुरिस्टिकऔर इस अवलोकन को जोड़ता है (केवल माइनस यह है कि आपको सभी कॉलवार्ट्स को हल करना होगा, जो बहुत तेज़ नहीं है)।

अन्य प्रतिबंध हैं, जिनकी एक सूची यहां सामान्य रूप से मिल सकती है । और यहां आप इस मामले के लिए मशीन लर्निंग के उपयोग पर इनलाइनर के डिजाइन और उनके लेख के बारे में मुख्य जेआईटी डेवलपर्स में से एक के विचारों को पढ़ सकते हैं ।

कैसे JIT हमारे C # कोड (उत्तराधिकार) को बताता है

इनलाइनिंग और वर्चुअल तरीके

अपवाद छोड़ना और फेंकना

इनलाइनिंग और [एग्रेसिव इनलाइनिंग] विशेषता

इनलाइनिंग और गतिशील तरीके

मेरी हेयुरिस्टिक लिखने की कोशिश

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