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android - mterp (Dalvik VM) 如何组织其字节码解释循环？

coder 2023-12-02 原文

我正在研究Android Dalvik VM，在读取文件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(对我来说)，如下所示:

FINISH(0);

HANDLE_OPCODE(OP_NOP)
   FINISH(1);
OP_END

HANDLE_OPCODE(OP_MOVE)
   ...
OP_END

...

google了一下，好像是一种修改过的“线程”式执行方式，不同于switch-case方式，由于去掉了while循环中的分支操作，性能更好。但是我仍然无法理解这段代码以及为什么它在性能上更好。它如何找到解释器的下一个代码？

最佳答案

作为一个简短的指导，out 目录中充满了预处理文件，如果您想找出代码，我认为这不是一件好事。对应于 InterpC-portable.cpp 的源代码(本身)是 portable 和 c 目录的内容。

关于代码如何分配操作码，您需要查看 portable/stubdefs.cpp 中 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)];                                \
    }

此宏用在每个操作码定义的末尾，相当于 switch (opcode) 语句。简而言之，这会读取 PC 指向的指令代码单元 — inst = FETCH(0) — 从中获取操作码 — INST_INST(inst) — 并使用它操作码作为所有操作码地址表的索引。使用 goto 语句直接跳转到该地址。

goto 是一个“计算的 goto”，它是一个非标准的 GCC 扩展。您可以在 GCC 手册中阅读相关内容，也可以在我 2008 年在 Google IO 上关于 Dalvik 内部结构的演示文稿中找到一些关于该主题的内容。(在 https://sites.google.com/site/io/dalvik-vm-internals 中找到它。)

我的演讲还谈到了该技术的性能特征。简而言之，它节省了一些分支，并且在分支预测方面表现得相对较好。然而，有更好的方法来编写解释器(正如我在演讲中所提到的，并且作为特定于 CPU 的 Dalvik 解释器实际上可以工作)。

对于更大的上下文来说，将字节码编译为 native CPU 指令通常会比最优化的解释器执行得更快，前提是您有足够的 RAM 来保存编译结果。 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 来实现合理的性能提升。

关于android - mterp (Dalvik VM) 如何组织其字节码解释循环？，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/13361293/

androidDalvikcodesection的performanceinterpreter

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