6

我正在研究 Android Dalvik VM,当我阅读文件 vm/mterp/out/InterpC-portable.cpp 中的 mterp 代码时遇到一个问题。实际上它是dalvik vm的主要解释器循环来解释dex文件中的字节码。如果我写了这个文件,我会选择一个 switch-case 结构来做这样的事情:

while (hasMoreIns()) {
   int ins = getNextIns();
   switch(ins) {
     case MOV:
       //interprete this instruction
       ...
       break;
     case ADD:
       ...
       break;
     ...
     default: break;
   }
 }

但是,mterp 使用的内容与我的想法非常不同,它使用了一些神奇的代码(对我而言),如下所示:

FINISH(0);

HANDLE_OPCODE(OP_NOP)
   FINISH(1);
OP_END

HANDLE_OPCODE(OP_MOVE)
   ...
OP_END

...

我用谷歌搜索它,发现它似乎是一个修改过的“线程”样式执行,它与 switch-case 样式不同并且具有更好的性能,因为它删除了 while 循环中的分支操作。但我仍然无法理解这段代码以及为什么它的性能更好。它如何找到解释器的下一个代码?

4

1 回答 1

7

作为一个简短的指导,该out目录充满了预处理文件,如果您想弄清楚代码,我认为这不是一件值得阅读的好东西。对应的源(本身)是和目录InterpC-portable.cpp的内容。portablec

关于代码如何分派操作码,您需要查看FINISH宏的定义,在portable/stubdefs.cpp

# define FINISH(_offset) {                                                  \
        ADJUST_PC(_offset);                                                 \
        inst = FETCH(0);                                                    \
        if (self->interpBreak.ctl.subMode) {                                \
            dvmCheckBefore(pc, fp, self);                                   \
        }                                                                   \
        goto *handlerTable[INST_INST(inst)];                                \
    }

该宏用于每个操作码定义的末尾,并用作switch (opcode)语句的等价物。简而言之,这会读取 PC 指向的指令代码单元——从中获取操作码inst = FETCH(0)——INST_INST(inst)并将该操作码用作所有操作码地址表的索引。goto使用语句直接跳转到地址。

goto是一个“计算的 goto”,它是一个非标准的 GCC 扩展。您可以在 GCC 手册中阅读有关它的内容,您还可以在 2008 年我在 Google IO 上关于 Dalvik internals 的演示文稿中找到有关该主题的一些信息。(在https://sites.google.com/site找到它/io/dalvik-vm-internals。)

我的演讲还谈到了这种技术的性能特征。简而言之,它节省了一些分支,并且在分支预测方面表现相对较好。但是,有更好的方法来编写解释器(正如我在演讲中所介绍的,以及 CPU 特定的 Dalvik 解释器实际上可以工作)。

并且对于更大的上下文,假设您有足够的 RAM 来保存编译结果,那么将字节码编译为本机 CPU 指令通常会比优化得最好的解释器更快地执行。Froyo 中引入的基于跟踪的 Dalvik JIT 旨在进行权衡,其中使用适量的额外 RAM 来实现相当有成效的性能提升。

于 2012-11-14T07:41:40.517 回答