Дипломная работа «Оптимизации генерации кода в JIT- компиляторе виртуальной машины Java» Научный руководитель Куксенко С.В. Рецензент Салищев С.И. Выполнил Проничкин Дмитрий 544гр Санкт-Петербургский государственный университет Математико-механический факультет Кафедра системного программирования

Актуальность работы Постоянное совершенствование микроархитектуры процессоров Особенности новой микроархитектуры Intel Core Увеличение важности производительности front-end процессора Работа front-end влияет не только на производительность, но и на флуктуацию при ее измерении Отсутствие работ, учитывающих данные особенности микроархитектуры Core, даже в Intel Compiler

Результаты Разработаны идеи и эвристики для оптимизации линеаризации и выравнивания кода Опробована схема удаления ветвлений в коде В генераторе кода JIT-компилятора виртуальной машины Apache Harmony реализованы улучшения линеаризации и выравнивания кода, удаления ветвлений Получен прирост производительности на микротестах и популярных бенчмарках, таких как SciMark (Monte Carlo – прирост 60%) Увеличена стабильность метрик производительности Изменения приняты и интегрированы в Apache Harmony

Apache Harmony Открытая реализация виртуальной машины Java JIT-компилятор Jitrino.OPT – оптимизирующий компилятор с возможностью профилировки и перекомпиляции Особенности front-end микроархитектуры Core не учтены

Выравнивание кода Отсутствие trace cache по сравнению с микроархитектурой NetBurst Линия выборки (fetch line) 16 байт Особенности предсказателя переходов Дополнительная возможность процессора – loop stream detector Все эти особенности учтены и разработана эвристика для выравнивания кода

Линеаризация кода Расположение базовых блоков графа потока управления в линейном порядке Алгоритм bottom-up, имеющий много свойств, положительных для front-end процессора Найдены возможности для улучшения под микроархитектуру Core Разработана эвристика для оптимизации алгоритма

Удаление ветвлений Все современные микроархитектуры – конвейерные суперскалярные Неправильно предсказанный условный переход приводит к задержке работы конвейера Иногда можно удалить ветвление, заменив его на более сложные, но линейные вычисления Схема удаления ветвлений опробована на бенчмарке SciMark, получен значительный прирост производительности