Rust `become`으로 구현한 꼬리 재귀 인터프리터, 성능은?
by DD
3개월 전
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Rust의 `become` 키워드를 활용하여 꼬리 재귀(Tail Call) 인터프리터를 구현하여 ARM64 환경에서 기존 어셈블리 코드보다 높은 성능을 달성함.
x86-64 환경에서는 코드 생성(Codegen) 문제로 인해 어셈블리 구현에 미치지 못하는 성능을 보였으며, WASM 환경에서는 더욱 저조한 성능을 기록함.
Drop 구현(Drop Implementation)으로 인해 `become` 사용에 제약이 발생하며, Rust의 꼬리 재귀 최적화에 대한 추가적인 개선이 필요하다는 의견이 제기됨.
Rust `become`을 활용한 꼬리 재귀 최적화
게시물에서는 Rust의 `become` 키워드를 사용하여 꼬리 재귀 호출을 구현하고, 이를 통해 Uxn CPU 에뮬레이터를 개발했다. 특히, 함수 인자(Function Arguments)를 통해 VM 상태를 레지스터에 저장하고, 각 연산의 마지막에 다음 함수를 호출하는 방식으로 성능을 개선했다. 이러한 접근 방식은 ARM64 환경에서 기존 어셈블리 구현보다 더 나은 성능을 보였다.
x86-64 환경에서의 코드 생성(Codegen) 문제
x86-64 환경에서, Rust 컴파일러는 꼬리 재귀 호출 시 스택 프레임(Stack Frame)을 제거하는 대신, 불필요한 레지스터를 스택에 저장하고 복원하는 코드를 생성했다. 이로 인해 성능 저하가 발생했으며, 특히 `ADD2` 연산에서 이러한 문제가 두드러졌다. Rust 컴파일러의 최적화(Optimization)가 부족하여 어셈블리 구현에 비해 성능이 뒤쳐지는 결과를 낳았다.
