--- title: 'Yerel Uzantılar' source: 'https://academia.sh/tr/kurslar/python-eszamanlilik/yerel-uzantilar' course: 'Eşzamanlılık ve Başarım' language: tr updated: '2026-08-17T18:10:24+00:00' license: 'CC BY-SA 4.0' --- # Yerel Uzantılar Sıcak yolun alt seviyeye taşınması modelde üç etkiyle ölçülür; işlemci ağırlıklı yükte on iki dörtlü grup 80 adımı 44'e, 73 tiki 25'e indirir, sınır maliyeti kazancı 48'den 36'ya çeker ve aynı düzenek girdi/çıktı ağırlıklı yükte hiçbir şey kazandırmaz. Önceki iki ders sıcak yolu iki ayrı sayıyla çevreledi: işlemci ağırlıklı yükte `islemci_adimi_mi` 322 kez çağrılıyor, ve 80 adımı taşıyan yapı biçimine göre 1 ile 172 nesne arasında yer tutuyor. İkisi de aynı yeri gösteriyor — işin ağırlığı işlemci adımlarında. Bu noktada sık başvurulan bir yol var: sıcak yolu dilin dışına, daha alt bir seviyeye taşımak. Kazancı çoğunlukla süreyle anlatılır ve o anlatım bu kursta kabul edilmez. Bu ders aynı soruyu tek bir biçimde sorar: **sıcak yolun adım sayısı düştüğünde toplam tik ne oluyor?** ## Yerel Uzantı Nedir **Yerel uzantı (native extension)**, kodu yorumlayıcının adım adım yürütmesi yerine önceden makine yönergelerine çevrilmiş biçimde tutan ve dile bir modül gibi görünen bileşendir. Programın geri kalanı onu sıradan bir işlev çağrısıyla kullanır; çağrı bir **sınırdan** geçer, argümanlar alt seviyenin beklediği biçime çevrilir, iş orada yapılır ve sonuç geri çevrilir. Bu ders bir uzantının nasıl yazılacağını değil, **ne kazandırdığını** ölçer. Araçtan, derleyiciden ve paketten söz edilmez; ölçülen şey yaklaşımın kendisidir, onu gerçekleştiren belirli bir düzenek değil. Yaklaşımın kendisini tanımlayan iki özellik yeter: **iş dilin yürütme adımlarının dışında yapılır** ve **her giriş çıkış bir sınırdan geçer.** Bu iki özellik hangi araçla sağlanırsa sağlansın ölçüm aynı kalır; bir sonraki tablo bu iki özelliğin doğrudan karşılığıdır. Gerçek bir uzantı da derlenmiyor, ve bunun gerekçesi kursun ölçüsüyle aynı. Derlenmiş bir uzantının kazancı ortama, derleme seçeneklerine ve işin türüne bağlıdır; iki makinede iki ayrı sayı verir. Modelde ölçülen adım ise her koşumda aynı çıkar. **Yeniden üretilemeyen bir sayı bir kazanç iddiasını taşıyamaz.** ## Modelde Üç Etki Yerel uzantı modele üç ayrı etkiyle girer ve üçünü ayrı ayrı ölçmek dersin asıl işidir. **Birincisi adım sayısıdır.** Sıcak yolda ardışık duran birkaç işlemci adımı, uzantıya tek bir çağrıyla devredilir; yorumlayıcının görmesi gereken adım sayısı düşer. Dört adımın tek çağrıya inmesi, o dört adımın yerine bir adım demektir. **İkincisi sınır maliyetidir.** Çağrı bedavaya geçmez: argümanların çevrilmesi, verinin sınırın öbür tarafına aktarılması ve dönüş değerinin kurulması iş yapar. Modelde bu, çağrı başına sabit sayıda ek adımdır. **Üçüncüsü kilittir.** Alt seviyede çalışan bir kod, işini yaparken genel yorumlayıcı kilidini bırakabilir. Bunun çizelgeleyicideki karşılığı doğrudandır: kilidi bırakan adım işlemci yuvası istemez, dolayısıyla başka görevlerin adımlarıyla **örtüşebilir**. Bu yeni bir davranış değil; ortak tanımın çizelgeleyicisi yuva istemeyen her adıma zaten böyle davranır. Üç etki birbirinden bağımsız açılıp kapanabilir, ve tablo bunu yapıyor: kimi satırda yalnız adım düşüyor, kimisinde sınır maliyeti ekleniyor, kimisinde kilit bırakılıyor. Modelin dışında kalanları da söylemek gerekir, çünkü bir model neyi kapsamadığını söylemeden okunamaz. Sınır maliyeti burada çağrı başına sabittir; gerçekte aktarılan verinin büyüklüğüne bağlı olabilir ve büyük veri kopyalanan bir çağrıda sabit sayı yanıltır. Belleğin sınırın hangi tarafında sahiplenildiği, alt seviyede oluşan bir hatanın dile nasıl taşındığı ve uzantının taşınabilirliği de modelde yoktur. Bunlar kazanç sorusunun değil, **maliyet sorusunun** parçalarıdır; tablo yalnız kazancı ölçüyor ve bu sınırı açık tutuyor. Ölçümün varsayımları: - **BS13** — Yerel uzantı modelde yalnız bu üç etkiyle temsil edilir: adım birleştirme, sınır maliyeti, kilidin bırakılması. Başka hiçbir etki modellenmez. - **BS14** — Yalnız **ardışık ve tam** gruplar birleşir. Grubu dolduramayan adımlar yorumlanmaya devam eder; bir uzantı da ancak sıcak yolun tamamını devralabildiği yerde devralır. - **BS15** — Sınır maliyeti çağrı başına sabit ve tam sayıda adımdır. Argüman dönüşümü, veri aktarımı ve dönüş değerinin kurulması bu tek sayıda toplanır. - **BS16** — Kilidi bırakan adım çizelgeleyici için işlemci adımı değildir: yuva istemez ve örtüşebilir. `gorevler` ve `kosum` işlevlerinin davranışı **değiştirilmez**; yalnız yeni bir adım türü eklenir. - **BS17** — Gerçek bir uzantı derlenmez, süre ölçülmez. Kazanç yalnız **adım ve tik** olarak yazılır. - **BS18** — Karşılaştırma tabanı, aynı görev kümesinin yoğunlaştırılmamış koşumudur. İki yük ayrı ayrı ölçülür ve rejim dışında hiçbir şey değişmez; her iki koşum da sekiz işçili, tek yuvalı rejimdedir. ## Ölçüm ```python """Yerel uzanti modeli: sicak yol kisaldiginda toplam tik ne oluyor.""" TOHUM = 20260817 ISLEMCI, GC, YEREL = "islemci", "g_c", "yerel" def uretec(tohum): d = tohum % 2147483646 + 1 def r(n): nonlocal d d = (d * 48271) % 2147483647 return d % n return r def gorevler(sayi=8, adim=10, gc_payi=7, tohum=TOHUM): r, liste = uretec(tohum), [] for i in range(sayi): liste.append([GC if r(10) < gc_payi else ISLEMCI for _ in range(adim)]) return liste def kosum(gorevler, isci, islemci_yuvasi): kalan = [list(g) for g in gorevler] tik = ortusen = islemci_adim = gc_adim = 0 while any(kalan): etkin = [i for i, g in enumerate(kalan) if g][:isci] if not etkin: break yuva, ilerleyen = islemci_yuvasi, 0 for i in etkin: adim = kalan[i][0] if adim == ISLEMCI: if yuva <= 0: continue yuva -= 1 islemci_adim += 1 else: gc_adim += 1 kalan[i].pop(0) ilerleyen += 1 tik += 1 ortusen += max(0, ilerleyen - 1) return tik, ortusen, islemci_adim, gc_adim def yogunlastir(gorev, kat, sinir=0, tur=ISLEMCI): """Ardisik kat adet islemci adimini tek adima indirir; sinir kadar adim ekler.""" yeni, biriken = [], 0 for adim in gorev: if adim == ISLEMCI: biriken += 1 if biriken == kat: yeni.append(tur) yeni.extend([ISLEMCI] * sinir) biriken = 0 else: yeni.extend([ISLEMCI] * biriken) biriken = 0 yeni.append(adim) yeni.extend([ISLEMCI] * biriken) return yeni REJIM = ( ("taban: her adım yorumlanıyor", 1, 0, ISLEMCI), ("dört adım tek çağrıda", 4, 0, ISLEMCI), ("dört adım, sınır 1 adım", 4, 1, ISLEMCI), ("dört adım, kilit bırakılıyor", 4, 0, YEREL), ("dört adım, kilit + sınır 1", 4, 1, YEREL), ("iki adım, kilit + sınır 1", 2, 1, YEREL), ("on adım, kilit bırakılıyor", 10, 0, YEREL), ) for yuk, pay in (("işlemci ağırlıklı", 1), ("girdi/çıktı ağırlıklı", 7)): G = gorevler(gc_payi=pay) taban = kosum(G, 8, 1)[0] print(f"{yuk:<30s} {'adım':>5s} {'tik':>4s} {'örtüşen':>8s} {'kazanç':>7s}") for ad, kat, sinir, tur in REJIM: Y = [yogunlastir(g, kat, sinir, tur) for g in G] tik, ortusen, _, _ = kosum(Y, 8, 1) print(f" {ad:<28s} {sum(len(g) for g in Y):5d} {tik:4d} {ortusen:8d}" f" {taban - tik:7d}") print() G = gorevler(gc_payi=1) D = [yogunlastir(g, 4, 0, YEREL) for g in G] print(f"işlemci ağırlıklı yükte yoğunlaştırma öncesi adım {sum(len(g) for g in G)}, " f"sonrası {sum(len(g) for g in D)}") print(f"tek çağrıya inen dörtlü grup {sum(g.count(YEREL) for g in D)}, " f"yorumlanmaya devam eden işlemci adımı {sum(g.count(ISLEMCI) for g in D)}") H = gorevler(gc_payi=7) E = [yogunlastir(g, 4, 0, YEREL) for g in H] print(f"girdi/çıktı ağırlıklı yükte dörtlü grup {sum(g.count(YEREL) for g in E)}, " f"adım {sum(len(g) for g in H)} -> {sum(len(g) for g in E)}") ``` ``` işlemci ağırlıklı adım tik örtüşen kazanç taban: her adım yorumlanıyor 80 73 7 0 dört adım tek çağrıda 44 37 7 36 dört adım, sınır 1 adım 56 49 7 24 dört adım, kilit bırakılıyor 44 25 19 48 dört adım, kilit + sınır 1 56 37 19 36 iki adım, kilit + sınır 1 80 44 36 29 on adım, kilit bırakılıyor 53 44 9 29 girdi/çıktı ağırlıklı adım tik örtüşen kazanç taban: her adım yorumlanıyor 80 31 49 0 dört adım tek çağrıda 80 31 49 0 dört adım, sınır 1 adım 80 31 49 0 dört adım, kilit bırakılıyor 80 31 49 0 dört adım, kilit + sınır 1 80 31 49 0 iki adım, kilit + sınır 1 80 24 56 7 on adım, kilit bırakılıyor 80 31 49 0 işlemci ağırlıklı yükte yoğunlaştırma öncesi adım 80, sonrası 44 tek çağrıya inen dörtlü grup 12, yorumlanmaya devam eden işlemci adımı 25 girdi/çıktı ağırlıklı yükte dörtlü grup 0, adım 80 -> 80 ``` ## Adımın Düşmesi İşlemci ağırlıklı yükte taban **80 adım, 73 tik**. Dörtlü grupları tek çağrıya indirmek adımı **44**'e, tiki **37**'ye çekiyor; kazanç **36 tik**. Alt bloktaki döküm bunun nereden geldiğini söylüyor: **12** dörtlü grup birleşmiş, 48 adım 12 adıma inmiş, geriye **25** işlemci adımı yorumlanmak üzere kalmış. Dikkat çeken şey örtüşen adım sütununun **7**'de kalması. Adım sayısı düştü, tik düştü, ama örtüşme hiç artmadı. Bunun nedeni tek yuvadır: birleşmiş adım da bir işlemci adımıdır ve yine yuva ister. **Daha az iş yapıldı, ama iş yine sırayla yapıldı.** Kilit bırakıldığında tablo değişiyor: aynı 44 adım **25 tik**te bitiyor ve örtüşen adım **7**'den **19**'a çıkıyor. Kazanç **36**'dan **48**'e. Aradaki 12 tik, tümüyle 12 birleşik adımın yuva istemeyi bırakmasından geliyor. **Aynı adım azaltması, kilit bırakılmadan üçte iki, bırakıldığında tam kazanç veriyor.** ## Sınırın Ödettiği Sınır maliyeti tabloda iki satır olarak duruyor ve okuma kolay. Kilitsiz durumda çağrı başına bir adımlık sınır, adımı **44**'ten **56**'ya çıkarıyor — 12 çağrı, 12 ek adım. Tik **37**'den **49**'a, kazanç **36**'dan **24**'e iniyor. Sınır, kazancın **üçte birini** geri aldı. Kilitli durumda aynı sınır kazancı **48**'den **36**'ya indiriyor. Buradaki sayı ilginç: **36**, kilidin hiç bırakılmadığı ama sınırın da hiç ödenmediği satırın kazancıyla birebir aynı. Yani sınır maliyeti, kilit bırakmanın getirdiği kazancı tam olarak yedi. İki farklı düzenek, aynı toplam. Bir ölçüm bu iki satırdan yalnız kazanç sayısını gösterse, aralarında hiçbir fark görünmezdi. Bu, uzantı kararının en kırılgan yeridir: **kazanç grup büyüklüğüyle artar, sınır maliyeti çağrı sayısıyla artar.** Küçük gruplar çok çağrı demektir ve çok çağrı çok sınır demektir. ## Adım Düşmeden Gelen Kazanç Altıncı satır bunu uçta gösteriyor. İki adımı tek çağrıya indirip çağrı başına bir adım sınır ödeyince toplam adım **80**'de kalıyor — iki adım gitti, bir çağrı ve bir sınır adımı geldi; hesap başa döndü. Buna karşın tik **73**'ten **44**'e iniyor ve örtüşen adım **7**'den **36**'ya çıkıyor. Yapılan iş hiç azalmadı; kazanç **29 tik**. Tümü kilidin bırakılmasından geliyor. Bu satır, kursun ölçü ekseninin bu derse düşen payıdır: **bir eniyilemenin kazancı yaptığı işi azaltmasından gelmek zorunda değildir; o işin örtüşmesine izin vermesinden de gelebilir.** ## Grubu Büyütmenin Sınırı Son satır sezginin ters yöne çalıştığı yerdir. Grup dört yerine on yapıldığında — daha çok adımı tek çağrıya devretmek, daha büyük kazanç beklenir — adım **44** yerine **53**, tik **25** yerine **44** çıkıyor. Neden ortak tanımın kurgusunda. On adımlık görevlerde art arda **tam on** işlemci adımının gelmesi ender; girdi/çıktı adımları araya girip grubu bölüyor. Grubu dolduramayan adımlar birleşmiyor, tek tek yorumlanıyor. **Grup büyüklüğü sıcak yolun gerçek uzunluğunu aşarsa kazanç büyümez, küçülür.** Bu satırı bir üstündekiyle yan yana koymak ikinci bir şey öğretiyor. Onlu grup **53** adımda **44** tik veriyor; dörtlü grup, sınır maliyetiyle birlikte, **56** adımda **37** tik. Yani daha **az** adımlı rejim daha **çok** tik harcıyor. Toplam adım sayısı tek başına tiki belirlemiyor; belirleyen şey o adımların **hangi türden** olduğu. Onlu grupta yalnız birkaç adım kilidi bırakabildiği için örtüşen adım **9**'da kalıyor, dörtlü grupta **19**'a çıkıyor. **Adım saymak yetmez; hangi adımın örtüşebildiğini de saymak gerekir.** ## Sıcak Yol Orada Değilse İkinci tablo dersin en sert sonucudur. Girdi/çıktı ağırlıklı yükte yedi satırın beşi tabanla **birebir aynı**: 80 adım, 31 tik, 49 örtüşen adım, kazanç **0**. Alt blok nedenini tek sayıyla veriyor: bu yükte ardışık dört işlemci adımından oluşan grup sayısı **0**. Birleştirilecek bir şey yok. Uzantı yazıldı, sınır kuruldu, kilit bırakıldı — ve tablo hiç kımıldamadı. Tek kazançlı satır ikili grup: **31**'den **24** tike, kazanç **7**. Bu yükte ardışık iki işlemci adımı bulunabiliyor ve kazanç yine adımdan değil örtüşmeden geliyor; adım yine **80**'de kalıyor. Sonuç şudur: **sıcak yolu alt seviyeye taşımanın kazancı, sıcak yolun gerçekten orada olmasına bağlıdır.** İki tablo aynı düzeneği, aynı grup büyüklüğünü ve aynı sınır maliyetini ölçüyor; biri 48 tik kazandırıyor, öbürü hiç. Aradaki fark koddan değil, **yükün bileşiminden** geliyor — ve o bileşimi bilmenin yolu, önceki iki dersin yaptığı gibi ölçmektir. İlk dersin çağrı dökümü bu ayrımı zaten göstermişti. `islemci_adimi_mi` girdi/çıktı ağırlıklı yükte **136**, işlemci ağırlıklı yükte **322** kez çağrılıyordu; ilkinde işlemci adımları yuvada birikmiyor, ikincisinde birikiyordu. Uzantı kararı için gereken bilgi orada duruyordu. Profil çıkarmadan uzantıya geçmek, ikinci tablodaki beş satırı yazmakla aynı şeydir: yapılmış iş, ölçülmüş sıfır kazanç. ## Özet - Yerel uzantı modelde üç etkiyle temsil edilir: sıcak yolun adım sayısının düşmesi, çağrı başına sabit sınır maliyeti, ve kilidin bırakılmasıyla adımın yuva istemeyi bırakması. - İşlemci ağırlıklı yükte **12** dörtlü grup 80 adımı **44**'e, 73 tiki **37**'ye indiriyor; kilit de bırakılırsa tik **25**'e iniyor ve örtüşen adım **7**'den **19**'a çıkıyor. - Çağrı başına bir adımlık sınır maliyeti kazancı **48**'den **36**'ya çekiyor — kilit bırakmanın getirdiği kazancın tamamını yiyor. Kazanç grup büyüklüğüyle, maliyet çağrı sayısıyla artar. - Toplam adım hiç düşmeden de kazanç olabilir: ikili gruplarda adım **80**'de kalırken tik **73**'ten **44**'e iniyor, kazancın tümü örtüşmeden geliyor. - Grup büyüklüğü sıcak yolun gerçek uzunluğunu aşarsa kazanç küçülür: onlu grup **44** tik verirken dörtlü grup **25** veriyor. - Aynı düzenek girdi/çıktı ağırlıklı yükte hiçbir şey kazandırmıyor, çünkü o yükte ardışık dörtlü grup sayısı **0**. ## Sonraki Adım Bu ders bir tablo boyunca aynı şeyi yaptı: her satırda neyin sayıldığını satırın adında yazdı — kaç adım birleşti, sınır ödendi mi, kilit bırakıldı mı. Adlar kaldırılsaydı geriye yalnız sayılar kalırdı, ve **37** ile **37** yan yana durup aynı şeyi ölçtüklerini söylerdi; oysa biri sınır ödeyen kilitli rejim, öbürü sınır ödemeyen kilitsiz rejimdi. Kursun son dersi bu tehlikeyi kendi başına ölçer: aynı iş, aynı rejim, tek fark ölçüme neyin dahil edildiği — ve iki sayı arasında ne kadar fark çıkıyor.