<html xmlns:v="urn:schemas-microsoft-com:vml" xmlns:o="urn:schemas-microsoft-com:office:office" xmlns:w="urn:schemas-microsoft-com:office:word" xmlns:m="http://schemas.microsoft.com/office/2004/12/omml" xmlns="http://www.w3.org/TR/REC-html40">
<head>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8">
<meta name="Generator" content="Microsoft Word 15 (filtered medium)">
<style><!--
/* Font Definitions */
@font-face
        {font-family:"Cambria Math";
        panose-1:2 4 5 3 5 4 6 3 2 4;}
@font-face
        {font-family:Calibri;
        panose-1:2 15 5 2 2 2 4 3 2 4;}
/* Style Definitions */
p.MsoNormal, li.MsoNormal, div.MsoNormal
        {margin:0cm;
        margin-bottom:.0001pt;
        font-size:11.0pt;
        font-family:"Calibri",sans-serif;}
a:link, span.MsoHyperlink
        {mso-style-priority:99;
        color:blue;
        text-decoration:underline;}
a:visited, span.MsoHyperlinkFollowed
        {mso-style-priority:99;
        color:purple;
        text-decoration:underline;}
p.msonormal0, li.msonormal0, div.msonormal0
        {mso-style-name:msonormal;
        mso-margin-top-alt:auto;
        margin-right:0cm;
        mso-margin-bottom-alt:auto;
        margin-left:0cm;
        font-size:11.0pt;
        font-family:"Calibri",sans-serif;}
span.EmailStyle18
        {mso-style-type:personal-reply;
        font-family:"Calibri",sans-serif;
        color:windowtext;}
.MsoChpDefault
        {mso-style-type:export-only;
        font-size:10.0pt;
        font-family:"Calibri",sans-serif;
        mso-fareast-language:EN-US;}
@page WordSection1
        {size:612.0pt 792.0pt;
        margin:72.0pt 72.0pt 72.0pt 72.0pt;}
div.WordSection1
        {page:WordSection1;}
/* List Definitions */
@list l0
        {mso-list-id:554125183;
        mso-list-template-ids:170313836;}
@list l0:level1
        {mso-level-tab-stop:36.0pt;
        mso-level-number-position:left;
        text-indent:-18.0pt;}
@list l0:level2
        {mso-level-tab-stop:72.0pt;
        mso-level-number-position:left;
        text-indent:-18.0pt;}
@list l0:level3
        {mso-level-tab-stop:108.0pt;
        mso-level-number-position:left;
        text-indent:-18.0pt;}
@list l0:level4
        {mso-level-tab-stop:144.0pt;
        mso-level-number-position:left;
        text-indent:-18.0pt;}
@list l0:level5
        {mso-level-tab-stop:180.0pt;
        mso-level-number-position:left;
        text-indent:-18.0pt;}
@list l0:level6
        {mso-level-tab-stop:216.0pt;
        mso-level-number-position:left;
        text-indent:-18.0pt;}
@list l0:level7
        {mso-level-tab-stop:252.0pt;
        mso-level-number-position:left;
        text-indent:-18.0pt;}
@list l0:level8
        {mso-level-tab-stop:288.0pt;
        mso-level-number-position:left;
        text-indent:-18.0pt;}
@list l0:level9
        {mso-level-tab-stop:324.0pt;
        mso-level-number-position:left;
        text-indent:-18.0pt;}
@list l1
        {mso-list-id:959872248;
        mso-list-template-ids:648474756;}
ol
        {margin-bottom:0cm;}
ul
        {margin-bottom:0cm;}
--></style><!--[if gte mso 9]><xml>
<o:shapedefaults v:ext="edit" spidmax="1026" />
</xml><![endif]--><!--[if gte mso 9]><xml>
<o:shapelayout v:ext="edit">
<o:idmap v:ext="edit" data="1" />
</o:shapelayout></xml><![endif]-->
</head>
<body lang="EN-CA" link="blue" vlink="purple">
<div class="WordSection1">
<p class="MsoNormal"><span style="mso-fareast-language:EN-US">Yes sorry, the callstack was only showing “free”. However the time is equally spent between calls to HeapFree and HeapAlloc, so I don’t think this is a pathological case. We can clearly see in the
 profile traces, threads stalling on the heap’s critical section and then woken up later when the critical section is released into another thread.<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="mso-fareast-language:EN-US"><o:p> </o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="mso-fareast-language:EN-US">As for the adaptative behavior for “affinity slots”, I got word that it doesn’t scale above 4 threads. From what I hear, the behavior of the segment heap is similar to the older low-fragmentation
 heap, in terms of multi-threaded performance/contention. Although I’d like to hear other opinions if anyone has deeper/practical knowledge with Windows’ segment heap.
<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="mso-fareast-language:EN-US"><o:p> </o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="mso-fareast-language:EN-US"><o:p> </o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><b>De :</b> James Y Knight <jyknight@google.com> <br>
<b>Envoyé :</b> July 6, 2020 3:19 PM<br>
<b>À :</b> Alexandre Ganea <alexandre.ganea@ubisoft.com><br>
<b>Cc :</b> Clang Dev <cfe-dev@lists.llvm.org>; LLVM Dev <llvm-dev@lists.llvm.org><br>
<b>Objet :</b> Re: [cfe-dev] RFC: Replacing the default CRT allocator on Windows<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal"><o:p> </o:p></p>
<div>
<div>
<div>
<p class="MsoNormal"><a href="https://www.blackhat.com/docs/us-16/materials/us-16-Yason-Windows-10-Segment-Heap-Internals-wp.pdf" target="_blank">https://www.blackhat.com/docs/us-16/materials/us-16-Yason-Windows-10-Segment-Heap-Internals-wp.pdf</a> seems to
 be the paper that goes with the sides I linked before. It says that there's some sort of adaptive mechanism that allocates per-CPU "affinity slot" if it detects lots of lock contention. Which seems like it
<i>ought</i> to have good multithreaded behavior.<o:p></o:p></p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal"><o:p> </o:p></p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal">I see in your initial email that the sample backtrace is in "free", not allocate. Is that just an example, or is "free" where effectively all the contention is? If the latter, I wonder if we're hitting some pathological edge-case...e.g.
 allocating on one thread, and then freeing on different threads, or something along those lines.<o:p></o:p></p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal"><o:p> </o:p></p>
</div>
</div>
</div>
<p class="MsoNormal"><o:p> </o:p></p>
<div>
<div>
<p class="MsoNormal">On Thu, Jul 2, 2020, 11:56 PM Alexandre Ganea <<a href="mailto:alexandre.ganea@ubisoft.com" target="_blank">alexandre.ganea@ubisoft.com</a>> wrote:<o:p></o:p></p>
</div>
<blockquote style="border:none;border-left:solid #CCCCCC 1.0pt;padding:0cm 0cm 0cm 6.0pt;margin-left:4.8pt;margin-top:5.0pt;margin-right:0cm;margin-bottom:5.0pt">
<div>
<div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">Thanks for the suggestion James, it reduces the commit by about ~900 MB (14,9 GB -> 14 GB).<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"> <o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">Unfortunately it does not solve the performance problem. The heap is global to the application and thread-safe, so every malloc/free locks it, which evidently doesn’t scale. We
 could manually create thread-local heaps, but I didn’t want to go there. Ultimately allocated blocks need to share ownership between threads, and at that point it’s like re-writing a new allocator. I suppose most non-Windows platforms already have lock-free
 thread-local arenas, which probably explains why this issue has gone (mostly) unnoticed.<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"> <o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"> <o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><b>De :</b> James Y Knight <<a href="mailto:jyknight@google.com" target="_blank">jyknight@google.com</a>>
<br>
<b>Envoyé :</b> July 2, 2020 6:08 PM<br>
<b>À :</b> Alexandre Ganea <<a href="mailto:alexandre.ganea@ubisoft.com" target="_blank">alexandre.ganea@ubisoft.com</a>><br>
<b>Cc :</b> Clang Dev <<a href="mailto:cfe-dev@lists.llvm.org" target="_blank">cfe-dev@lists.llvm.org</a>>; LLVM Dev <<a href="mailto:llvm-dev@lists.llvm.org" target="_blank">llvm-dev@lists.llvm.org</a>><br>
<b>Objet :</b> Re: [cfe-dev] RFC: Replacing the default CRT allocator on Windows<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"> <o:p></o:p></p>
<div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">Have you tried Microsoft's new "segment heap" implementation? Only apps that opt-in get it at the moment. Reportedly edge and chromium are getting large memory savings from switching,
 but I haven't seen performance comparisons.<o:p></o:p></p>
<div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"> <o:p></o:p></p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">If the performance is good, seems like that might be the simplest choice <o:p></o:p></p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"> <o:p></o:p></p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><a href="https://docs.microsoft.com/en-us/windows/win32/sbscs/application-manifests#heaptype" target="_blank">https://docs.microsoft.com/en-us/windows/win32/sbscs/application-manifests#heaptype</a><o:p></o:p></p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"> <o:p></o:p></p>
</div>
<div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"><a href="https://www.blackhat.com/docs/us-16/materials/us-16-Yason-Windows-10-Segment-Heap-Internals.pdf" target="_blank">https://www.blackhat.com/docs/us-16/materials/us-16-Yason-Windows-10-Segment-Heap-Internals.pdf</a><o:p></o:p></p>
</div>
</div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"> <o:p></o:p></p>
<div>
<div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">On Thu, Jul 2, 2020, 12:20 AM Alexandre Ganea via cfe-dev <<a href="mailto:cfe-dev@lists.llvm.org" target="_blank">cfe-dev@lists.llvm.org</a>> wrote:<o:p></o:p></p>
</div>
<blockquote style="border:none;border-left:solid #CCCCCC 1.0pt;padding:0cm 0cm 0cm 6.0pt;margin-left:4.8pt;margin-top:5.0pt;margin-right:0cm;margin-bottom:5.0pt">
<div>
<div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">Hello,<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"> <o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">I was wondering how folks were feeling about replacing the default Windows CRT allocator in Clang, LLD and other LLVM tools possibly.<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"> <o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">The CRT heap allocator on Windows doesn’t scale well on large core count machines. Any multi-threaded workload in LLVM that allocates often is impacted by this. As a result, link
 times with ThinLTO are extremely slow on Windows. We’re observing performance inversely proportional to the number of cores. The more cores the machines has, the slower ThinLTO linking gets.<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"> <o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">We’ve replaced the CRT heap allocator by modern lock-free thread-cache allocators such as rpmalloc (unlicence), mimalloc (MIT licence) or snmalloc (MIT licence). The runtime performance
 is an order of magnitude faster.<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"> <o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">Time to link clang.exe with LLD and -flto on 36-core:<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">  Windows CRT heap allocator: 38 min 47 sec<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">  mimalloc: 2 min 22 sec<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">  rpmalloc: 2 min 15 sec<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">  snmalloc: 2 min 19 sec<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"> <o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">We’re running in production with a downstream fork of LLVM + rpmalloc for more than a year. However when cross-compiling some specific game platforms we’re using other downstream
 forks of LLVM that we can’t change.<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"> <o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">Two questions arise:<o:p></o:p></p>
<ol start="1" type="1">
<li class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto;mso-list:l0 level1 lfo3">
The licencing. Should we embed one of these allocators into the LLVM tree, or keep them separate out-of-the-tree?
<o:p></o:p></li><li class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto;mso-list:l0 level1 lfo3">
If the answer for above question is “yes”, given the tremendous performance speedup, should we embed one of these allocators into Clang/LLD builds by default? (on Windows only) Considering that Windows doesn’t have a LD_PRELOAD mechanism.<o:p></o:p></li></ol>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"> <o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">Please see demo patch here:
<a href="https://reviews.llvm.org/D71786" target="_blank">https://reviews.llvm.org/D71786</a><o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"> <o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">Thank you in advance for the feedback!<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">Alex.<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto"> <o:p></o:p></p>
</div>
</div>
<p class="MsoNormal" style="mso-margin-top-alt:auto;mso-margin-bottom-alt:auto">_______________________________________________<br>
cfe-dev mailing list<br>
<a href="mailto:cfe-dev@lists.llvm.org" target="_blank">cfe-dev@lists.llvm.org</a><br>
<a href="https://lists.llvm.org/cgi-bin/mailman/listinfo/cfe-dev" target="_blank">https://lists.llvm.org/cgi-bin/mailman/listinfo/cfe-dev</a><o:p></o:p></p>
</blockquote>
</div>
</div>
</div>
</blockquote>
</div>
</div>
</body>
</html>