Wasm 런타임, 성능을 위한 세 가지 선택!
by DD
2개월 전
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WebAssembly(Wasm)은 가볍고, 실행하기 쉬운 바이트코드 형식으로, 런타임 구현 학습에 적합하다는 평가를 받음.
저자는 세 가지 Wasm 실행 방식(In-Place Interpreter, Unrolled Interpreter JIT, Single-Pass JIT)을 구현하고 성능을 비교 분석함.
In-Place Interpreter는 벤 티처(Ben Titzer)의 논문을 기반으로 하며, 제어 흐름 최적화에 중점을 둠.
Single-Pass JIT는 레지스터 할당, 호출 규약, 목적지 레지스터 패칭(Destination Register Patching) 등 다양한 최적화 기법을 활용하여 성능을 향상시킴.
Wasm 런타임의 핵심: 검증(Validation) 단계
저자는 Wasm 런타임의 핵심 요소 중 하나로 검증(Validation) 단계를 강조하며, 이 단계에서 추상적 해석(Abstract Interpretation)을 통해 함수 본문을 검증한다고 설명한다. 특히, 테일콜 인터프리터(Tail-call Interpreter) 스타일을 활용하여 검증 과정을 효율적으로 구현했다. 이 방식은 각 명령어에 대한 맞춤형 검증 프로세스를 가능하게 하며, 인터프리터의 속도를 향상시키는 데 기여한다. 또한, 스택 다형성(Stack Polymorphism)과 같은 Wasm의 특성을 고려하여 검증 로직을 설계해야 함을 언급한다.
In-Place Interpreter의 제어 흐름 최적화
In-Place Interpreter는 벤 티처(Ben Titzer)의 연구를 기반으로 하며, Wasm의 제어 흐름을 효율적으로 처리하기 위해 사이드 테이블(Side Table)을 활용한다. 저자는 점프(Jump) 명령어를 처리하는 과정에서 0, 1, 2+개의 반환 값을 처리해야 하는 어려움을 겪었으며, 2+ 케이스를 매우 드문 경우로 처리하여 성능을 최적화했다. 특히, 를 사용하여 2개 이상의 반환 값을 처리하는 경우를 매우 드문 경로로 분리하여 성능 저하를 최소화했다.
