mterp（Dalvik VM）如何組織其字節碼解釋循環？

Question

我正在研究Android Dalvik VM，當我在文件vm / mterp / out / InterpC-portable.cpp中讀取mterp代碼時會遇到一個問題。 實際上它是dalvik vm的主要解釋器循環來解釋dex文件中的字節代碼。 如果我寫了這個文件，我會選擇一個switch-case結構來做這樣的事情：

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

然而，mterp使用的與我的想法非常不同，它使用了一些神奇的代碼（對我而言），如下所示：

FINISH(0);

HANDLE_OPCODE(OP_NOP)
   FINISH(1);
OP_END

HANDLE_OPCODE(OP_MOVE)
   ...
OP_END

...

我谷歌它發現它似乎是一個修改過的“線程”式執行，它與switch-case風格不同，並且具有更好的性能，因為它刪除了while循環中的分支操作。 但我仍然無法理解這段代碼以及為什么它在性能上更好。 它是如何找到解釋器的下一個代碼的？

Answer 1

作為一個簡短的指導， out目錄中填充了預處理文件，如果你想弄清楚代碼的話，那就不是我想要讀的好東西了。 與InterpC-portable.cpp對應的源（本身）是portable和c目錄的內容。

就代碼如何進行操作碼調度而言，您需要在portable/stubdefs.cpp FINISH宏的定義：

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

此宏在每個操作碼定義的末尾使用，並用作switch (opcode)語句的等效項。 簡而言之，它讀取PC指向的指令代碼單元 - inst = FETCH(0) - 從其中獲取操作碼 - INST_INST(inst) - 並使用該操作碼作為所有操作碼的地址表的索引。 地址直接用goto語句分支。

goto是一個“計算goto”，它是一個非標准的GCC擴展。 您可以在GCC手冊中閱讀相關內容，您也可以在2008年我在Google IO上的Dalvik內部演示文稿中找到有關該主題的內容。（在https://sites.google.com/site上查找） / io / dalvik-vm-internals 。）

我的演講還談到了這項技術的性能特征。 簡而言之，它節省了一些分支並且在分支預測方面起到了相對較好的作用。 但是，有更好的方法來編寫解釋器（正如我在演講中所介紹的那樣，以及特定於CPU的Dalvik解釋器實際上工作）。

而對於更大的上下文，將字節碼編譯為本機CPU指令通常會導致執行速度比最精心調整的解釋器更快，假設您有足夠的RAM來保存編譯結果。 在Froyo中引入的基於跟蹤的Dalvik JIT旨在進行權衡，其中使用適量的額外RAM來實現合理有效的性能提升。