2026-09-07 / 2f3b51a9b
实验对象：
- 本次实验基于 commit
2f3b51a9b，在性能较弱的笔记本电脑上测试。 - 测试例子为
meta-lisp.meta的check-- 自举编译器检查自身源码：- 用
bin/meta-lisp.meta跑 xvm 编译器； - 用
bin/meta-lisp.ts跑 node.js 编译器。
- 用
- 实验方式 perf 硬件计数。
实验环境：
$ fastfetch --logo none -s "Host:OS:Kernel:CPU"
Host: EUL-WX9 (M1080)
OS: Void Linux x86_64
Kernel: Linux 7.2.2_1
CPU: Intel(R) Core(TM) i7-10510U (8) @ 4.90 GHz注意事项：
- [meta-lisp.ts] 测试时，暂时注释调 LocatePass/CheckPass 这些 pass， 因为 [meta-lisp.meta] 还未实现这些 pass。
实验结果：
| case | 时间(中位) | IPC | cache-misses | 峰值内存 |
|---|---|---|---|---|
| xvm（gc on） | 11.90s | 1.52 | 71.6% | 556 MB |
| xvm（gc off） | 8.14s | 1.93 | 13.9% | 3208 MB |
| x86（no gc） | 7.25s | 1.95 | 15.2% | 3439 MB |
| node | 6.37s | 1.54 | 42-49% | 323 MB |
实验结论：
- xvm 的 GC（mark/sweep 全表遍历） 既是时间（+46%）又是 cache（71.6%）的最大负担， 是解释器端最有价值的研究方向。
2026-09-09 / c09cf9c2e
复现上面的实验，基于当前 master。
实验对象：
- 基于当前 master
c09cf9c2e，比原实验基线2f3b51a9b晚 21 个 commit。 - 测试例子同为
meta-lisp.meta的check（自举编译器检查自身源码）：bin/meta-lisp.meta check→ xvm 后端；bin/x86 run build/main.x86.exe -- check→ x86 后端（无 GC）；bin/meta-lisp.ts check→ node 后端。
- 按原实验注意事项，node 测试时注释掉
LocatePass/CheckPass（[meta-lisp.meta] 的 check-pipeline 只实现到100-qualify-pass）。 - xvm（gc off）由临时把 [xvm.c] 的
th_gc改为 no-op 得到，其余代码不变。
实验环境（与原实验不同）：
$ fastfetch --logo none -s "Host:OS:Kernel:CPU"
Host: 21LE (ThinkBook 16 G6+ IMH)
OS: Void Linux x86_64
Kernel: Linux 7.2.2_1
CPU: Intel(R) Core(TM) Ultra 9 185H (12+8+2) @ 5.10 GHz- CPU 为混合架构：P-core 0-11 / E-core 12-21。
- 所有 case 用
taskset固定到 P-core 0。 perf stat只统计 user space（perf_event_paranoid=2，无 root，无法统计 kernel）。- 每个 case 1 轮预热 + 9 轮测量，交错执行，取中位数。
- 峰值内存取
wait4返回的ru_maxrss。
实验结果：
| case | 时间(中位) | 时间(min/max) | IPC | cache-misses | 峰值内存 |
|---|---|---|---|---|---|
| xvm（gc on） | 6.294s | 6.260/6.391 | 1.42 | 81.7% | 555.8 MB |
| xvm（gc off） | 3.122s | 3.080/3.142 | 2.87 | 59.7% | 3206.4 MB |
| x86（no gc） | 2.750s | 2.732/2.761 | 3.08 | 60.4% | 3438.1 MB |
| node（passes off） | 3.250s | 3.220/3.294 | 1.66 | 67.9% | 264.2 MB |
| node（passes on，补充） | 3.888s | 3.859/3.904 | 1.82 | 66.6% | 300.9 MB |
与原实验对比：
| case | 原时间 | 新时间 | 原 IPC | 新 IPC | 原内存 | 新内存 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| xvm（gc on） | 11.90s | 6.294s | 1.52 | 1.42 | 556 MB | 555.8 MB |
| xvm（gc off） | 8.14s | 3.122s | 1.93 | 2.87 | 3208 MB | 3206.4 MB |
| x86（no gc） | 7.25s | 2.750s | 1.95 | 3.08 | 3439 MB | 3438.1 MB |
| node | 6.37s | 3.250s | 1.54 | 1.66 | 323 MB | 264.2 MB |
实验结论：
workload 基本没变：xvm（gc on）执行 39.49G 条 xvm 指令，原实验 39.7G （-0.5%）；三个 case 的峰值内存几乎逐字节吻合（555.8/556、3206/3208、 3438/3439 MB）。复现的确是同一个 workload。
GC 的代价比原实验更大：本机 GC 让时间从 3.122s 涨到 6.294s （+102%，原实验 +46%），cache-miss 绝对次数从 1.54e7 涨到 3.58e8（23 倍）， IPC 从 2.87 掉到 1.42。GC（mark/sweep）是内存带宽/延迟受限；本机主频与 IPC 上限更高，内存墙相对更突出，所以 GC 的相对成本反而上升。
关 GC 后 xvm 的 IPC（2.87）接近 x86（3.08），再次印证原结论： 解释器调度本身不是瓶颈，绝大多数 cache-miss 由 GC 造成 （原实验 71.6%，本机 81.7%）。
x86 后端本次中位也超过 node：2.750s vs 3.250s。原实验是 x86 中位 7.25s 落后 node 6.37s，只有最优轮领先。xvm（gc off）3.122s 也快于 node 3.250s。本机对「无 GC + 高 IPC」的负载更友好；node 的 V8 GC 与 xvm 的 GC 一样受内存墙拖累。
node 编译器本身变快了：同样关掉
LocatePass/CheckPass，指令数从 原实验的 32.4G 降到 23.1G（-29%），这是基线之后 21 个 commit 的优化效果。类型检查 pass 的成本：node 打开
LocatePass/CheckPass后 3.888s vs 3.250s（+20%，原实验 7.66s → 6.37s 同样约 +20%）， 新增约 7.3G 条指令。
补充：user / kernel 时间分布（GC 会复用内存，无 GC 会疯狂向内核要页）：
| case | user | sys | sys% |
|---|---|---|---|
| xvm（gc on） | 6.06s | 0.18s | 3.0% |
| xvm（gc off） | 2.09s | 0.99s | 32.3% |
| x86（no gc） | 1.65s | 1.05s | 39.0% |
| node（passes on） | 3.68s | 0.14s | 3.7% |
注意事项：
- 机器不同，绝对时间不能与原实验直接比较。IPC 的差异主要来自微架构 （本机 P-core 的 IPC 上限更高）。
cache-misses/cache-references是硬件通用事件，在不同微架构上映射到 不同 PMU 事件（本机映射到 LLC）。因此 cache-miss 百分比跨机器不可比， 但同一台机器内 gc on/off 的对比仍然有效；更能说明问题的是绝对次数 （3.58e8 vs 1.54e7，GC 占约 96%）。- 只统计了 user space。x86 / xvm（gc off）有 32-39% 时间在 kernel （3GB 以上内存分配的 page fault），这部分 cycle/instruction 未计入 IPC。
- 本实验按原 diary 的注意事项只关了
LocatePass/CheckPass；当前 master 的 JSCheckPipeline还多一个CheckReservedNamesPass（[meta-lisp.meta] 也未 实现），因为它只是线性扫描一遍语句、成本可忽略，故保留。
复现命令：
# 构建
./scripts/all.sh
# xvm（gc on）
(cd packages/meta-lisp.meta && ../../bin/meta-lisp.meta check)
# x86
(cd packages/meta-lisp.meta && ../../bin/x86 run build/main.x86.exe -- check)
# node：注释掉 packages/meta-lisp.ts/src/meta/pipelines/CheckPipeline.ts
# 中的 M.LocatePass(pkg) 与 M.CheckPass(pkg) 之后
(cd packages/meta-lisp.meta && ../../bin/meta-lisp.ts check)
# xvm（gc off）：把 packages/xvm.c/src/xvm/xvm.c 的
# th_gc: xvm_gc_maybe_collect(xvm); ...
# 改成 th_gc: /* no-op */ ...，再 ./scripts/run-in.sh xvm.c build.sh
# 测量（固定 P-core 0，只统计 user space）
taskset -c 0 perf stat -e cpu_core/cycles/u,cpu_core/instructions/u,\
cpu_core/cache-references/u,cpu_core/cache-misses/u,\
cpu_core/branches/u,cpu_core/branch-misses/u -- <command>