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Optimize Math.Pow(X, C) in JIT

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#13.336 geöffnet am 29. Aug. 2019

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Beschreibung

I noticed that it's quite popular to use constants with Math.Pow, e.g.

double z = Math.Pow(x, 2);
// can be optimized to just
double z = x * x;

Codegen:

C.Test1(Double)
    L0000: vzeroupper
    L0003: vmovsd xmm1, qword [rip+0x15]
    L000b: mov rax, 0x7ffec7f7cca0
    L0015: jmp rax

C.Test2(Double)
    L0000: vzeroupper
    L0003: vmulsd xmm0, xmm0, xmm0
    L0007: ret

E.g. Burgers benchmark uses it a lot https://github.com/dotnet/performance/blob/master/src/benchmarks/micro/coreclr/Burgers/Burgers.cs#L22

I am currently converting Math methods in Mono to LLVM intrinsic and noticed LLVM's InstCombine actually does it, see https://github.com/mono/mono/pull/16561

category:cq theme:floating-point skill-level:intermediate cost:medium

Contributor Guide

Research-Richtung
Untersuche, wie LLVM's InstCombine Math.Pow mit konstanten ganzzahligen Exponenten optimiert, und implementiere ein ähnliches Muster im .NET JIT. Fokussiere dich auf die Identifizierung gängiger Exponentenwerte (z.B. 2, 3, 0.5) und ersetze sie durch Multiplikation oder Quadratwurzel.
Tech Stack
csharp
Domain
performancebackend
Issue Type
Performance
SchwierigkeitGeschätzte Implementierungsschwierigkeit für neue Contributors, von 1 für sehr kleine Änderungen bis 5 für Expertenarbeit.
3
Geschätzte ZeitEin grober Zeitrahmen, um zu recherchieren, zu implementieren, zu testen und einen Pull Request vorzubereiten.
1-2 Tage
AktivitätsstatusWie verfügbar das Issue gerade wirkt: frisch, aktiv, stale, blockiert oder wartet auf Maintainer-Input.
Aktiv
KlarheitWie klar das Issue die erwartete Änderung, Akzeptanzkriterien und den nächsten Schritt erklärt.
Meist klar
Voraussetzungen
C#JIT compilation concepts
EinsteigerfreundlichkeitEin Score von 1 bis 100, der schätzt, wie zugänglich dieses Issue für First-Time Contributors ist.
40