Gauche:VMの最適化:Flonumの扱い

Flonumの扱い

動的型で、コンパイルにあまり時間をかけられないスクリプトエンジンで どうしても不利になるのが、浮動小数点数の扱いだ。 タグ付きのdoubleは1マシンワードに収まらない。 全てのオブジェクトを1ワードのハンドルで扱おうとすると、 浮動小数点数をヒープアロケートして、そのアドレスを持つという形になる。 しかし、実数計算がintensiveなプログラムでは膨大な中間結果が 作られてはすぐ捨てられるので、そのたびにいちいちヒープアロケート するのはとてもしんどい。

ScmFlonumをヘッダ無しにする

0.8.8までは、浮動小数点数 (ScmFlonum) は他のheap allocatedな Schemeオブジェクトと同様、オブジェクトヘッダ + データ (double) という構造になっていた。

struct ScmFlonumRec {
    SCM_HEADER;
    double value;
};

32bitアーキテクチャでも多分アラインメントのためのpaddingが入るので、 これは4ワード消費する。

ScmFlonumを指すポインタの方にタグをつければ、アロケートされたScmFlonum の実体にヘッダはいらない。アロケーションの回数は変わらなくても、 中間結果が大量に作られる計算の場合、GCの回数が減らせる (また、実体がdoubleだけならATOMICでアロケートできるので、 GCのmark phaseでたどるポインタも減らせる) ことが期待される。

ベンチマーク。

んー微妙。浮動小数点数演算を多用してるcompplotではかなりはっきり差が 出るんだけど、あとは誤差範囲だなあ。rgsもけっこう浮動小数点数演算を 使ってるはずなんだが。

まあ、この変更は次のテストの伏線なので、性能低下が無ければよしとする。

Fast flonum extension

この項しばらくアップデートしてなかった。

上のは、中間結果で生成されるflonumのアロケートを抑える最適化の ための前フリ。で、実際にアロケートを抑える最適化を入れてみた 話はまとめてPPL2008に出した。

http://www.nue.riec.tohoku.ac.jp/ppl2008/program.html

実数演算をたくさんやるプログラムの場合、中間結果としてのflonumが 大量に生成されるんだけど、そのほとんどはGC_MALLOCしないで済むという ことがわかった。

実装はexperiment_ffxというブランチにて。 (2008/04/12 14:55:26 PDT)

最終的に、0.9に向けたsvn trunkにて統合。