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JIT Compiler の処理 (1) ： JIT コンパイルを開始する処理 ： 実行回数が閾値を超えたことによる開始処理 ： (1) 閾値のチェック処理 ： ループの実行回数のチェック処理 ： Template Interpreter の場合

概要(Summary)

Template Interpreter の場合, ループの実行回数のチェックは以下のバイトコード(に対応するテンプレート)で行われる.

Bytecode Template
ifeq TemplateTable::if_0cmp()
ifne TemplateTable::if_0cmp()
iflt TemplateTable::if_0cmp()
ifge TemplateTable::if_0cmp()
ifgt TemplateTable::if_0cmp()
ifle TemplateTable::if_0cmp()
if_icmpeq TemplateTable::if_icmp()
if_icmpne TemplateTable::if_icmp()
if_icmplt TemplateTable::if_icmp()
if_icmpge TemplateTable::if_icmp()
if_icmpgt TemplateTable::if_icmp()
if_icmple TemplateTable::if_icmp()
if_acmpeq TemplateTable::if_acmp()
if_acmpne TemplateTable::if_acmp()
goto TemplateTable::_goto()
ifnull TemplateTable::if_nullcmp()
ifnonnull TemplateTable::if_nullcmp()
goto_w TemplateTable::goto_w()

アーキテクチャ(sparc, x86)によって若干処理に違いはあるが, どちらも TemplateTable::branch() が生成したコードでカウンタ値をチェックし, 閾値を超えていれば InterpreterRuntime::frequency_counter_overflow() を呼び出す. これにより CompilationPolicy オブジェクトが呼び出され, JIT コンパイル処理が開始される.

備考(Notes)

なお, 制御の移行に関するバイトコード(See: here for details)のうち, 以下のものについては Template Interpreter は実行回数をチェックしていない.

(<= まぁ実際問題として, tableswitch や lookupswitch でループしたり jsr や ret で再帰するプログラムはほぼないだろ...)

Bytecode Template
jsr TemplateTable::jsr()
ret TemplateTable::ret()
tableswitch TemplateTable::tableswitch()
lookupswitch TemplateTable::lookupswitch()
jsr_w TemplateTable::jsr_w()
ret TemplateTable::wide_ret()
fast_linearswitch TemplateTable::fast_linearswitch()
fast_binaryswitch TemplateTable::fast_binaryswitch()

処理の流れ (概要)(Execution Flows : Summary)

TemplateTable::if_0cmp() が生成したコード
-> InterpreterMacroAssembler::if_cmp() が生成したコード
   -> TemplateTable::branch() が生成したコード (における jsr 以外のためのコード生成パス) (See: here for details)
      -> * UseCompiler と UseLoopCounter のどちらかが指定されていない場合:
           -> (1) Lbcp の値を変更する
              (2) 次のバイトコードに対応するテンプレートへとジャンプする
                  -> InterpreterMacroAssembler::dispatch_next() が生成したコード

         * UseCompiler と UseLoopCounter の両方が指定されている場合:
           -> * TieredCompilation が有効な場合:
                -> (1) ブランチの方向が backward でなければ, (4) に進む
                   (2) カウンタ値をインクリメントしてチェックする.
                       閾値を超えていれば, (3) に進む.
                       閾値を超えてなければ, (4) に進む.
                       * methodDataOopDesc が付いていれば (& ProfileInterpreter が有効ならば), 
                         methodDataOopDesc 内の _backedge_counter のカウンタ値をインクリメントしてチェックする.
                         -> InterpreterMacroAssembler::increment_mask_and_jump() が生成したコード
                       * そうでなければ, 
                         methodOopDesc 内の _backedge_counter のカウンタ値をインクリメントしてチェックする
                         -> InterpreterMacroAssembler::increment_mask_and_jump() が生成したコード
                   (3) JIT コンパイルを行う. あるいは, 既に JIT コンパイル済みのコードがあれば, OSR を行ってそのコードに遷移する.
                       (遷移した場合は以降の処理は実行されない)
                       -> InterpreterRuntime::frequency_counter_overflow()
                          -> InterpreterRuntime::frequency_counter_overflow_inner()
                             -> CompilationPolicy::event()  (を各サブクラスがオーバーライドしたもの)
                                -> (See: here for details)
                       -> SharedRuntime::OSR_migration_begin()
                          -> (See: here for details)
                   (4) Lbcp の値を変更する
                   (5) 次のバイトコードに対応するテンプレートへとジャンプする
                       -> InterpreterMacroAssembler::dispatch_next() が生成したコード
   
              * TieredCompilation が無効な場合:
                -> (1) ブランチの方向が backward でなければ, (5) に進む
                   (2) methodOopDesc 内の _backedge_counter のカウンタ値をインクリメントする
                       -> InterpreterMacroAssembler::increment_backedge_counter() が生成したコード
                   (3) ProfileInterpreter が有効ならば, 必要に応じて methodDataOop の生成を行う
                       -> InterpreterMacroAssembler::test_invocation_counter_for_mdp() が生成したコード
                   (4) カウンタ値と閾値を比較し, 閾値を超えていれば JIT コンパイルを行う.
                       あるいは, 既に JIT コンパイル済みのコードがあれば, OSR を行ってそのコードに遷移する (遷移した場合は以降の処理は実行されない)
                       -> InterpreterMacroAssembler::test_backedge_count_for_osr() が生成したコード
                          -> InterpreterRuntime::frequency_counter_overflow()
                             -> (同上)
                          -> SharedRuntime::OSR_migration_begin()
                             -> (See: here for details)
                   (5) Lbcp の値を変更する
                   (6) 次のバイトコードに対応するテンプレートへとジャンプする
                       -> InterpreterMacroAssembler::dispatch_next() が生成したコード
   
TemplateTable::if_icmp() が生成したコード
-> InterpreterMacroAssembler::if_cmp() が生成したコード
   -> TemplateTable::branch() が生成したコード
      -> (同上)

TemplateTable::if_acmp() が生成したコード
-> InterpreterMacroAssembler::if_cmp() が生成したコード
   -> TemplateTable::branch() が生成したコード
      -> (同上)

TemplateTable::_goto() が生成したコード
-> TemplateTable::branch() が生成したコード
   -> (同上)

TemplateTable::if_nullcmp() が生成したコード
-> InterpreterMacroAssembler::if_cmp() が生成したコード
   -> TemplateTable::branch() が生成したコード
      -> (同上)

TemplateTable::goto_w() が生成したコード
-> TemplateTable::branch() が生成したコード
   -> (同上)

x86_64 の場合

TemplateTable::if_0cmp() が生成したコード  (See: here for details)
-> TemplateTable::branch() が生成したコード (における jsr 以外のためのコード生成パス) (See: here for details)
   -> * UseLoopCounter が指定されていない場合:
        -> (1) r13 の値を変更し, rbx に次のバイトコードのセットする
           (2) 次のバイトコードに対応するテンプレートへとジャンプする
               -> InterpreterMacroAssembler::dispatch_only() が生成したコード

      * UseLoopCounter が指定されている場合:
        -> * TieredCompilation が有効な場合:
             -> (1) r13 の値を変更する
                (2) ブランチの方向が backward でなければ, (5) に進む
                (3) カウンタ値をインクリメントしてチェックする.
                    閾値を超えていれば, (4) に進む.
                    閾値を超えてなければ, (5) に進む.
                    * methodDataOopDesc が付いていれば (& ProfileInterpreter が有効ならば), 
                      methodDataOopDesc 内の _backedge_counter のカウンタ値をインクリメントしてチェックする.
                      -> InterpreterMacroAssembler::increment_mask_and_jump() が生成したコード
                    * そうでなければ, 
                      methodOopDesc 内の _backedge_counter のカウンタ値をインクリメントしてチェックする
                      -> InterpreterMacroAssembler::increment_mask_and_jump() が生成したコード
                (4) JIT コンパイルを行う. あるいは, 既に JIT コンパイル済みのコードがあれば, OSR を行ってそのコードに遷移する.
                    (遷移した場合は以降の処理は実行されない)
                    -> InterpreterRuntime::frequency_counter_overflow()
                       -> InterpreterRuntime::frequency_counter_overflow_inner()
                          -> CompilationPolicy::event()  (を各サブクラスがオーバーライドしたもの)
                             -> (See: here for details)
                    -> SharedRuntime::OSR_migration_begin()
                       -> (See: here for details)
                (5) rbx に次のバイトコードのセットする
                (6) 次のバイトコードに対応するテンプレートへとジャンプする
                    -> InterpreterMacroAssembler::dispatch_only() が生成したコード

           * TieredCompilation が無効な場合:
             -> (1) r13 の値を変更する
                (2) ブランチの方向が backward でなければ, (6) に進む
                (3) methodOopDesc 内の _backedge_counter のカウンタ値をインクリメントする
                    -> InterpreterMacroAssembler::increment_backedge_counter() が生成したコード
                (4) ProfileInterpreter が有効ならば, 必要に応じて methodDataOop の生成を行う
                    -> InterpreterMacroAssembler::test_invocation_counter_for_mdp() が生成したコード
                (5) カウンタ値と閾値を比較し, 閾値を超えていれば JIT コンパイルを行う.
                    あるいは, 既に JIT コンパイル済みのコードがあれば, OSR を行ってそのコードに遷移する (遷移した場合は以降の処理は実行されない)
                    -> InterpreterMacroAssembler::test_backedge_count_for_osr() が生成したコード
                       -> InterpreterRuntime::frequency_counter_overflow()
                          -> (同上)
                       -> SharedRuntime::OSR_migration_begin()
                          -> (See: here for details)
                (6) rbx に次のバイトコードのセットする
                (7) 次のバイトコードに対応するテンプレートへとジャンプする
                    -> InterpreterMacroAssembler::dispatch_only() が生成したコード
   
TemplateTable::if_icmp() が生成したコード
-> TemplateTable::branch() が生成したコード
   -> (同上)

TemplateTable::if_acmp() が生成したコード
-> TemplateTable::branch() が生成したコード
   -> (同上)

TemplateTable::_goto() が生成したコード
-> TemplateTable::branch() が生成したコード
   -> (同上)

TemplateTable::if_nullcmp() が生成したコード
-> InterpreterMacroAssembler::if_cmp() が生成したコード
   -> TemplateTable::branch() が生成したコード
      -> (同上)

TemplateTable::goto_w() が生成したコード
-> TemplateTable::branch() が生成したコード
   -> (同上)

処理の流れ (詳細)(Execution Flows : Details)

TemplateTable::if_0cmp() (sparc の場合)

See: here for details

InterpreterMacroAssembler::if_cmp() (sparc の場合)

See: here for details

TemplateTable::if_icmp() (sparc の場合)

See: here for details

TemplateTable::if_acmp() (sparc の場合)

See: here for details

TemplateTable::_goto() (sparc の場合)

See: here for details

TemplateTable::if_nullcmp() (sparc の場合)

See: here for details

TemplateTable::goto_w() (sparc の場合)

See: here for details

TemplateTable::branch() (sparc の場合)

See: here for details

InterpreterMacroAssembler::increment_backedge_counter() (sparc の場合)

See: here for details

InterpreterMacroAssembler::test_invocation_counter_for_mdp() (sparc の場合)

See: here for details

InterpreterMacroAssembler::test_backedge_count_for_osr() (sparc の場合)

See: here for details

InterpreterRuntime::frequency_counter_overflow()

See: here for details

InterpreterRuntime::frequency_counter_overflow_inner()

See: here for details

TemplateTable::if_0cmp() (x86_64 の場合)

See: here for details

TemplateTable::if_icmp() (x86_64 の場合)

See: here for details

TemplateTable::if_acmp() (x86_64 の場合)

See: here for details

TemplateTable::_goto() (x86_64 の場合)

See: here for details

TemplateTable::if_nullcmp() (x86_64 の場合)

See: here for details

TemplateTable::goto_w() (x86_64 の場合)

See: here for details

TemplateTable::branch() (x86_64 の場合)

See: here for details

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