- Python 3.13 में नया JIT compiler बनाने की methodology (copy-patch) जोड़े जाने के बाद, इसे PostgreSQL पर लागू करने का निर्णय लिया गया।
pg-copyjit नाम का एक नया तरीका पेश किया गया है, जो PostgreSQL server की गति बढ़ाने का तरीका है।- सारा code experimental है, और इसे वास्तविक production environment में इस्तेमाल करने से पहले विशेषज्ञ समीक्षा आवश्यक है।
शुरुआत में JIT नहीं था, फिर LLVM JIT compiler आया
- PostgreSQL में LLVM-आधारित JIT compilation जोड़ी गई थी, लेकिन LLVM में ऐसे पहलू हैं जो JIT compilation के लिए उपयुक्त नहीं हैं।
- LLVM optimization महंगी है, और अगर उसे इस्तेमाल न किया जाए तो compilation स्वयं ही अर्थहीन हो सकती है।
- PostgreSQL का query cost estimation वास्तविक execution time से सीधे जुड़ा नहीं है, इसलिए कई उपयोगकर्ता JIT compiler को disable कर देते हैं।
2021 में copy-and-patch का वर्णन किया गया
- जितनी जल्दी संभव हो, तेज़ और पर्याप्त code generate करने की आवश्यकता है।
- copy-patch तरीका C में लिखे गए stencil (template functions) का उपयोग करके code को तेज़ी से generate करता है।
- stencil को नई memory area में copy करके, holes को भर दिया जाता है और सीधे 'compiled' function पर jump किया जा सकता है।
PostgreSQL में copy-and-patch लाना
- PostgreSQL में नया JIT engine बनाना बहुत कठिन नहीं है, और यह प्रस्तावित है कि LLVM को plugin बनाया जाए ताकि दूसरे JIT compiler भी जोड़े जा सकें।
- एकल
_PG_jit_provider_init function देना और compile_expr, release_context, reset_after_error इन तीन callbacks को initialize करना पर्याप्त है।
- copy-patch algorithm सरल है: हर opcode के लिए stencil खोजकर जोड़ा जाता है, और आवश्यक values को holes में भरा जाता है।
वर्तमान स्थिति
- यह PostgreSQL 16 पर काम करता है, और फिलहाल केवल AMD64 को support करता है।
- code generation कुछ सौ microseconds में पूरा हो जाता है, इसलिए छोटे queries में भी इसका उपयोग संभव है।
- अभी optimization चरण नहीं है, लेकिन performance पहले ही interpreter की तुलना में बेहतर दिख रही है।
- implemented opcode कम हैं, लेकिन जिन queries को अभी support नहीं किया जाता, उनके लिए PostgreSQL interpreter fallback के रूप में चलता है।
आगे क्या करना है...
- यह proof-of-concept चरण में है, और इसे आसानी से build या package करने योग्य बनाना अभी लक्ष्य नहीं है।
- अधिक opcode implement करने और optimization ढूंढने पर ध्यान दिया जा रहा है।
- दूसरी architectures पर port करना भी गंभीरता से विचाराधीन है।
आभार
- अपने वर्तमान कार्यस्थल Entr’ouvert का धन्यवाद, जिसने सहकर्मियों को इस project पर समय देने के लिए समर्थन दिया।
- DBA मित्रों का भी धन्यवाद, और PoWA आज़माने की सिफारिश की गई है।
GN⁺ की राय
- यह लेख PostgreSQL database server की performance बेहतर करने के लिए एक नया approach पेश करता है। यह database administrators और developers के लिए दिलचस्प हो सकता है।
- experimental code को वास्तविक production environment में लागू करने से पहले गहन testing और validation आवश्यक है। इसका उद्देश्य data loss या downtime जैसे जोखिमों को रोकना है।
- LLVM जैसे मौजूदा JIT compiler की तुलना में copy-patch तरीका तेज़ code generation संभव बनाता है, जिससे यह छोटे queries में भी उपयोगी हो सकता है।
- अगर इस तकनीक को PostgreSQL community में व्यापक स्वीकृति मिलती है, तो विभिन्न architectures के लिए support विस्तार के साथ database performance optimization में एक नया अध्याय खुल सकता है।
- आलोचनात्मक दृष्टि से देखें तो यह अभी शुरुआती चरण में है, और वास्तविक production environment में performance improvement कैसी दिखेगी, इसके लिए और अधिक research तथा development की आवश्यकता है।
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