Pythonile on pakutud JIT-kompilaator, mis kasutab copy-and-patch tehnikat.

Brandt Bucher, Microsoftist pärit core-arendaja CPythonist, kes töötab CPythoni tõlgendi jõudluse parandamise meeskonnas, avaldas JIT-kompilaatori rakenduse Pythonile, kasutades Copy-and-Patch tehnikat. JIT-i avaldamine kattub jõuludega ja teadet on kirjutatud luulevormis.

Ettepanekud JIT-i kohta on märkimisväärsed väga kõrge koodigeneratsiooni kiirusest, hoolduse lihtsusest ning täielikust integreeritusest tõlgendiga. Ettepanekud võimaldavad automaatselt muuta C keeles kirjutatud tõlgendi JIT-kompilaatoriks, ilma et oleks vaja eraldi koodigeneratsiooni loogikat või käsitsi koostada assembleri esitlusi. Sellise lähenemise korral viib tõlgendis viga automaatselt sama probleemi kõrvaldamiseni JIT-is, kuna kasutatakse ühiseid koodigeneraatoreid.

Copy-and-Patch meetodi töö põhineb sellel, et koodi asukoha muutmine mälus objekti failide ühendamisel ja masinakeelsete juhiste asendamine nt bytecode'is JIT-is, on sarnased ülesanded. JIT-töötamise ajal programmi täitmise protsessis jälgitakse tõlgendi genereeritud bytecode'i juhiseid ning kopeeritakse igale juhisele eelnevalt kompileeritud masinakeel kopeeri mällu koos täitmisega, samuti muudetakse juhiseid andmete asendamiseks otse käigus (JIT kopeerib valmis malli juba kompileeritud funktsioonidest ja asendab nendes vajalikud väärtused, nagu argumendid ja konstantid). Objekti failide laadimisel toimub samuti masinakeele kopeerimine mällu ja välistest sümbolitest asendamine.

Copy-and-Patch JIT loob LLVM-i abil objekti faili ELF-vormingus, mis sisaldab andmeid bytecode'i juhiste kohta ja teavet vajalike andmete asendamise kohta. JIT asendab tõlgendamise käigus genereeritud bytecode'i juhised masinakeele esitustega, samal ajal asendades vajalikud arvutuste jaoks vajalikud andmed. JIT-i rakendamine nõuab koostamise etapil sõltuvuseks LLVM-i, kuid runtime-komponendid ei ole seotud välistingimustega ja koosnevad umbkaudu 300 käsitsi kirjutatud C koodireast ning 3000 genereeritud C koodireast.

Traditsioonilise JIT-tööriistaga (LLVM -O0) võrreldes pakub ettenähtud JIT koodigeneratsiooni kiirus 100 korda kiiremat ja 15% kiiremat lõppkoodi. WebAssembly kompilatsiooniga (Liftoff) võrreldes genereerib uus JIT koodi 5 korda kiiremini ja lõppkood töötab 50% kiiremini. Uue JIT-i võrdlemisel optimeeritud JIT-iga (LuaJIT), mis kasutab käsitsi kirjutatud assemblerkoodi, osutus ettenähtud variant 13-st 44 testist kiiremaks, olles keskmiselt 35% aeglasem, samas aga pakkudes oluliselt lihtsamat hooldust ning madalamat rakendamise keerukust.

Allikas: opennet.ru