mterp（Dalvik VM）如何组织其字节码解释循环？

Question

我正在研究Android Dalvik VM，当我在文件vm / mterp / out / InterpC-portable.cpp中读取mterp代码时会遇到一个问题。 实际上它是dalvik vm的主要解释器循环来解释dex文件中的字节代码。 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;
   }
 }

然而，mterp使用的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

...

我谷歌它发现它似乎是一个修改过的“线程”式执行，它与switch-case风格不同，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在性能上更好。 它是如何找到解释器的下一个代码的？

Answer 1

作为一个简短的指导， out目录中填充了预处理文件，如果你想弄清楚代码的话，那就不是我想要读的好东西了。 与InterpC-portable.cpp对应的源（本身）是portable和c目录的内容。

就代码如何进行操作码调度而言，您需要在portable/stubdefs.cpp FINISH宏的定义：

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

此宏在每个操作码定义的末尾使用，并用作switch (opcode)语句的等效项。 简而言之，它读取PC指向的指令代码单元 - inst = FETCH(0) - 从其中获取操作码 - INST_INST(inst) - 并使用该操作码作为所有操作码的地址表的索引。 地址直接用goto语句分支。

goto是一个“计算goto”，它是一个非标准的GCC扩展。 您可以在GCC手册中阅读相关内容，您也可以在2008年我在Google IO上的Dalvik内部演示文稿中找到有关该主题的内容。（在https://sites.google.com/site上查找） / io / dalvik-vm-internals 。）

我的演讲还谈到了这项技术的性能特征。 简而言之，它节省了一些分支并且在分支预测方面起到了相对较好的作用。 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那样，以及特定于CPU的Dalvik解释器实际上工作）。

而对于更大的上下文，将字节码编译为本机CPU指令通常会导致执行速度比最精心调整的解释器更快，假设您有足够的RAM来保存编译结果。 在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来实现合理有效的性能提升。