learning_go_plan9_assembly

Collect various materials in the process of learning go plan9 assembly and share notes.

Documents to download

• A Manual for the Plan 9 assembler
• PPT: Go Functions In Assembly
• AS:gnu Assembler manual
• Intel / Amd64 platform:
  • Intel-Intrinsics-Guide-Offline-3.6.6
  • x86 intrinsics cheat sheet v1.0

Examples

• test all registers: examples/allregisters/
• Arguments and return values: examples/arg_and_ret/
• Use golang global variable: examples/global_variable/
  • plan9 global variable and static data: examples/static_data/
• Local variables and push/pop stack: examples/push_pop_stack/
• Call go func: examples/call_go_func/
• Caesar Crypt: examples/caesar_crypt/
  • go plan9 assembly version: examples/caesar_crypt/caesar/plan9asm/caesar_plain.s
  • go plan9 assembly + avx2 version: examples/caesar_crypt/caesar/plan9asm/caesar_avx2.s
• ARM64
  • move mask

Awesome tools

• goat
  • https://github.com/gorse-io/goat
  • Go assembly transpiler for C programming language
  • goat src/avx_mul_to.c -O3 -mavx -mfma -mavx512f -mavx512dq

Notes

(Chinese)

• Go plan9 汇编笔记
  • 整理之中，很乱，还有很多错误
• Go plan9 汇编笔记

Useful Links

• FFmpeg/asm-lessons

说说我的感受：

• 摩尔定律走到尽头，算法优化走入深水区
• 从 clickhouse 的经验来看， 向量化+JIT 是未来算法深入优化的方向
• golang 做系统软件当然比不上 c++ 和 rust ，但越来越多的云上大系统使用 golang，因此进一步提升 golang 的运行效率势在必行
• 某些热点可以用 cgo 编写代码，然后使用 fastcgo 调用
  • 编译仍然很麻烦
  • fastcgo 会产生额外的 runtime._ExternalCode 开销（还没搞明白为什么）
• 某些工具号称可以把 intel 汇编转换成 go plan9 汇编：
  • 测试了好几个都不靠谱
  • 包括：
    • https://github.com/chenzhuoyu/asm2asm (python 3.8)
    • https://github.com/minio/c2goasm + https://github.com/minio/asm2plan9s
  • 某些简单的代码能够翻译过来，但是一旦包含 avx 指令就不行了
• 某些库可以用 golang 的语法来写汇编，然后以 jit 的方式编译为函数：
  • https://github.com/modern-go/amd64
  • 这个思路非常不错。但我需要会写汇编之后，才能用好这个库

总之，在 golang 原生支持 SIMD 之前，学习 plan9 汇编还是非常有必要的。 plan9汇编资料少，且很多指令与官方文档不一致，还要特殊考虑怎么与 golang 结合。 这里面有大量我不会的知识，实在令人兴奋。（又可以玩一个烧脑的东西玩很久了）

笔记的整理计划如下：

1. 把 plan9 汇编的基本用法都收集一遍
2. 基于 amd64 平台，写各种例子
3. 对 AVX2 的常用指令集做一个对照表，方便像使用 gcc 的内置函数一样写 simd 代码。
4. 做一些工具，成为一个更靠谱的汇编代码的生成器
5. 做一些 JIT 的框架，通过简单的编写就能产生高性能的向量化代码。

有兴趣的人也可以一起参与。 :-)