RubyKaigi2025事後勉強会_JITがRubyを高速にする

RubyKaigi2025に参加した際の社内事後勉強会にて発表したスライドです。

Transcript

1. JITが Rubyを高速にする 駒井　平
2. 駒井　平（こまい　たいら） プロダクト本部プロダクト開発1部プ ラットフォーム開発1グループ RubyKaigi参加歴 • 2023年　長野県 松本 • 2025年　愛媛県 松山 自己紹介
3. Today’s Topics 1. JITって何？ 2. RubyにおけるJIT 3. YJITで本当に速くなるのか（簡単デモ） 4. なぜYJITで速くなるのか、LBBVについて 5. ZJITについて 6. まとめ
4. JITって何？
5. JITとは • JIT（Just In Time Compilation）、実行時コンパイル • プログラムを実行中に機械語（CPUが直接実行できるコード）に変 換して、実行を高速化する技術 JITって何？
6. プログラムの実行方式の比較 JITって何？ 種類 説明 特徴 インタプリタ ソースコードを1行ずつ解釈し ながら実行 コードをすぐに実行できるが 遅い コンパイラ（AOT） 事前に全部機械語に変換し てから実行 高速だがコンパイルの手間 がかかる JIT 実行時に必要な部分だけコ ンパイル 両者の中間、良いとこ取り
7. JITの仕組み 1. プログラムが実行される 2. JITは、何度も使われる「ホットなコード」を検出 3. その部分だけ機械語にコンパイルしてメモリに保持 4. 次からはそれを直接使って高速に実行 5. つまり「使われるところだけ最適化して速くする」スマートな方式 JITって何？
8. RubyにおけるJIT
9. JITが導入される前の Ruby Rubyにおける JIT
10. • Ruby 1.8以前 1. Rubyのコード を字句解析と構文解析により 構文木(AST) に変換 2. C言語で書かれたプログラムが 構文木 を解釈して実行 Rubyにおける JIT 引用：https://qiita.com/wataru86/items/ab2d1b507c8d67c73281
11. • Ruby 1.9以降 1. Rubyのコード を字句解析と構文解析により 構文木(AST) に変換 2. 構文木を YARV命令列(バイトコード) にコンパイル 3. YARV 命令をYARVが実行 Rubyにおける JIT 引用：https://qiita.com/wataru86/items/ab2d1b507c8d67c73281
12. JITが導入されてからの Ruby Rubyにおける JIT
13. MJIT • Ruby 2.6で導入 Ruby の JIT である MJIT はYARV命令列に変換する点は Ruby 1.9 以降と同じですが、YARV 命令の一部をC言語に 変換、Cコンパイラに渡してコンパイル & 実行する、という特徴があります。 Rubyにおける JIT 引用：https://qiita.com/wataru86/items/ab2d1b507c8d67c73281
14. YJIT（Yet Another Ruby JIT） • Ruby 3.1から一部導入され、Ruby 3.3から安定化 MJIT は YARV 命令を C言語に変換しているのに対し、 YJIT は 中間表現 (IR)を経由して機械語にまで変換を行いま す。また中間表現を経由することで様々な環境で動作するようになりました。 Rubyにおける JIT 引用：https://qiita.com/wataru86/items/ab2d1b507c8d67c73281
15. YJITで本当に速くなるのか （簡単デモ）
16. なぜYJITで速くなるのか、 LBBVについて
17. YJITで速くなる理由は LBBVにある • LBBV（Lazy Basic Block Versioning） ◦ JITコンパイラにおける最適化技法の1つで、「実行時の型情報 に応じて Basic Block を複製・最適化する」手法 • Basic Block（基本ブロック） ◦ 入口が1つ、出口が1つの内部に分岐を含まない直線的な命令 列。 なぜYJITで速くなるのか、 LBBVについて
18. なぜYJITで速くなるのか、 LBBVについて • Rubyのような動的型付け言語では、 x.to_iという単純なコードの中にも、 xの型によって処理 の分岐が発生 • この型のコンテキスト毎に Basic Blockを複数バージョン生成して保持すれば、そのブロックの 中では特定の型であることを前提したコードを生成し型検査を削除できる。また、この型コンテ キストは後続のBasic Blockにも引き継ぐことができる。
19. 実行時に必要になったタイミングで新 しいBasic Blockのバージョンを生成 するように、生成タイミングを遅延 （LBBV） なぜYJITで速くなるのか、 LBBVについて • 有り得るすべてのバージョンのBasic Blockをあらかじめ生成しようとすると、組み合わせ 爆発が起きてとんでもない量のバージョンが生成される危険 組み合わせ 爆発 そこで
20. ZJITについて
21. ZJITについて https://rubykaigi.or g/2025/presentatio ns/maximecb.html
22. 5/14に新しいRubyコンパイラ 「ZJIT」がRubyに統合された https://codezine.jp/article/ detail/21585 ZJITについて
23. まとめ
24. まとめ • RubyはJITを導入したことにより高速化を実現してきた • YJIT は、実行時によく使われる部分を効率的にコンパイルし、賢く 高速化するJITコンパイラ！ ◦ LBBV等の技術により、状況に応じた最適なコードを生成 ◦ 導入は簡単！ --yjit オプションや環境変数でOK • 新しいZJITにも期待大！ まとめ