OpenJDK实现System.arraycopy

Question

在关于JVM基于char []实现字符串创建的方式的问题之后,我已经提到当char []被复制到新字符串的内部时不会发生迭代,因为最终会调用System.arraycopy,它使用诸如memcpy之类的函数在原生的,依赖于实现的级别(原始问题)复制所需的存储器.

我想亲自检查一下,所以我下载了Openjdk 7源代码并开始浏览它.我在OpenJDK C++源代码中找到了System.arraycopy的实现,在openjdx/hotspot/src/share/vm/oops/objArrayKlass.cpp:

if (stype == bound || Klass::cast(stype)->is_subtype_of(bound)) {
  // elements are guaranteed to be subtypes, so no check necessary
  bs->write_ref_array_pre(dst, length);
  Copy::conjoint_oops_atomic(src, dst, length);
} else {
  // slow case: need individual subtype checks

如果元素不需要类型检查(例如原始数据类型数组的情况),则调用Copy :: conjoin_oops_atomic.

该Copy::conjoint_oops_atomic函数位于'copy.hpp'中:

// overloaded for UseCompressedOops
static void conjoint_oops_atomic(narrowOop* from, narrowOop* to, size_t count) {
  assert(sizeof(narrowOop) == sizeof(jint), "this cast is wrong");
  assert_params_ok(from, to, LogBytesPerInt);
  pd_conjoint_jints_atomic((jint*)from, (jint*)to, count);
}

现在我们依赖于平台,因为复制操作具有基于OS /体系结构的不同实现.我将以Windows为例.openjdk\hotspot\src\os_cpu\windows_x86\vm\copy_windows_x86.inline.hpp:

static void pd_conjoint_oops_atomic(oop* from, oop* to, size_t count) {
// Do better than this: inline memmove body  NEEDS CLEANUP
if (from > to) {
  while (count-- > 0) {
    // Copy forwards
    *to++ = *from++;
  }
} else {
  from += count - 1;
  to   += count - 1;
  while (count-- > 0) {
    // Copy backwards
    *to-- = *from--;
  }
 }
}

而且......令我惊讶的是,它遍历元素(oop值),逐个复制它们(看似).有人可以通过迭代数组中的元素来解释为什么复制完成,即使在本机级别也是如此？

Answer 1

因为jint最接近int地映射到旧硬件架构的最紧密映射WORD,其基本上与数据总线的宽度相同.

今天的存储器架构和CPU处理被设计成即使在高速缓存未命中的情况下也尝试处理,并且存储器位置倾向于预取块.您正在考虑的代码并不像您想象的那样"糟糕".硬件更智能,如果你实际上没有配置文件,你的"智能"提取程序实际上可能什么都不添加(甚至减慢处理速度).

当您了解硬件架构时,必须介绍简单的架构.现代的做得更多,所以你不能认为看起来低效的代码实际上是低效的.例如,当完成内存查找以评估if语句的条件时,通常在查找发生时执行if语句的两个分支,并且在数据可用于评估之后丢弃处理的"假"分支.条件.如果您想提高效率,则必须对配置文件数据进行概要分析,然后对其进行操作.

查看JVM操作码部分的分支.您将看到(或者可能只是)ifdef宏奇怪支持(一次)跳转到处理操作码的代码的三种不同方式.这是因为三种不同的方式实际上在不同的Windows,Linux和Solaris体系结构上产生了有意义的性能差异.

也许他们可能已经包含了MMX例程,但他们并没有告诉我,SUN并不认为现代硬件的性能提升足以让人担心.