主要观点:作者参与了[Prospero Challenge],挑战是渲染莎士比亚《暴风雨》的引语的 1024x1024 图像,输入是含 7866 个操作的数学公式,通过各种优化来加快执行。
关键信息:
- 公式为 SSA 形式,可通过范围分析和四叉树递归简化公式。
- 实现了简单的基线解释器和优化器,包括 peephole 优化、“需求信息”优化等。
- 进行了多种测试,如基于假设的属性测试、随机测试等,以确保优化的正确性。
- 用 C 重写实现以获得更好性能,尝试了
musttail优化、SIMD 和高效结构打包等技术。
重要细节: - 基线解释器是简单的寄存器机器,按顺序执行操作。
- 四叉树递归将图像细分,简化公式后求值,优化器基于区间分析进行优化。
- peephole 优化包括去除不重叠区间的
min和max操作等,但其他尝试效果不佳。 - “需求信息”优化根据值的使用情况简化表达式,可去除 25%的操作。
- 还尝试了在执行时根据标志提前结束表达式的评估,但因与 SIMD 冲突未实现。
- 进行了死代码消除和随机测试以确保优化器的正确性。
- C 实现中使用了多种技术提升性能,且通过随机测试找出了 C 实现中的 bug。
- 比较了 RPython 版本、C 版本(含和不含需求信息)和 Fidget 的性能,需求信息优化效果较好。
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