Quando me cansei de programar em C, como muitos, fiquei interessado no Go. É estritamente digitado, compilado, portanto, bastante produtivo. E então eu queria descobrir como os criadores do Go estavam confusos ao otimizar seu trabalho com loops e números.
Para começar, analisamos como está o C.
Nós escrevemos um código tão simples:
#include <stdint.h> #include <stdio.h> int main() { uint64_t i; uint64_t j = 0; for ( i = 10000000; i>0; i--) { j ^= i; } printf("%lu\n", j); return 0; }
Compile com O2, desmonte:
564: 31 d2 xor %edx,%edx 566: b8 80 96 98 00 mov $0x989680,%eax 56b: 0f 1f 44 00 00 nopl 0x0(%rax,%rax,1) 570: 48 31 c2 xor %rax,%rdx 573: 48 83 e8 01 sub $0x1,%rax 577: 75 f7 jne 570 <main+0x10>
Temos o tempo de execução:
0m0,023s reais
usuário 0m0,019s
sys 0m0,004s
Parece que não há lugar para acelerar, mas temos um processador moderno; para tais operações, temos registros sse rápidos. Tentamos as opções gcc -mfpmath = sse -msse4.2, o resultado é o mesmo.
Adicione -O3 e aplausos:
57a: 66 0f 1f 44 00 00 nopw 0x0(%rax,%rax,1) 580: 83 c0 01 add $0x1,%eax 583: 66 0f ef c8 pxor %xmm0,%xmm1 587: 66 0f d4 c2 paddq %xmm2,%xmm0 58b: 3d 40 4b 4c 00 cmp $0x4c4b40,%eax 590: 75 ee jne 580 <main+0x20>
Pode-se observar que comandos SSE2 e registros SSE são usados, e obtemos um aumento triplo de desempenho:
0m0,006s reais
usuário 0m0,006s
sys 0m0,000s
Também em movimento:
package main import "fmt" func main() { i := 0 j := 0 for i = 10000000; i>0; i-- { j ^= i } fmt.Println(j) }
0x000000000048211a <+42>: lea -0x1(%rax),%rdx 0x000000000048211e <+46>: xor %rax,%rcx 0x0000000000482121 <+49>: mov %rdx,%rax 0x0000000000482124 <+52>: test %rax,%rax 0x0000000000482127 <+55>: ja 0x48211a <main.main+42>
Os horários vão:
regular ir:
0m0,021s reais
usuário 0m0,018s
sys 0m0,004s
gccgo:
0m0,058s reais
usuário 0m0,036s
sys 0m0,014s
O desempenho, como no caso de C e O2, também define o gccgo com o mesmo resultado, mas funciona mais que o compilador Go (1.10.4) comum. Aparentemente, devido ao fato de o compilador regular otimizar perfeitamente o lançamento de threads (no meu caso, 5 threads adicionais foram criados em 4 núcleos), o aplicativo é executado mais rapidamente.
Conclusão
Eu ainda consegui fazer o compilador Go padrão funcionar com instruções sse para o loop, deslizando-o nativamente para sse float.
package main
0x0000000000484bbe <+46>: movsd 0x4252a(%rip),%xmm3 # 0x4c70f0 <$f64.3ff0000000000000>
0x0000000000484bc6 <+54>: movups %xmm0,%xmm4
0x0000000000484bc9 <+57>: subsd %xmm3,%xmm0
0x0000000000484bcd <+61>: addsd %xmm4,%xmm1
0x0000000000484bd1 <+65>: xorps %xmm2,%xmm2
0x0000000000484bd4 <+68>: ucomisd %xmm2,%xmm0
0x0000000000484bd8 <+72>: ja 0x484bbe <main.main+46>