在开放世界中实现逃逸分析

• 作者: LUEH Guei-Yuan 刘超 史晓华 吴甘沙 王雷 金茂忠
• 来源期刊: 软件学报
• 学科: 工学
• 关键词: 逃逸分析 即时编译器 Java虚拟机
• 年，卷（期）: 2008,（3）
• 所属期刊栏目: 系统软件与软件工程
• 页码范围: 522-532
• 页数: 11页
• 分类号: TP301
• 字数: 7623字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3724/SP.J.1001.2008.00522

摘要

逃逸分析(escape allalysis)是一种可以有效减少Java程序中同步负载和内存堆分配压力的跨函数全局数据流分析算法.此前绝大多数逃选分析的实现都基于一个所谓"封闭世界(closed world)"的前提:所有可能被执行的方法在做逃逸分析前都已经得知,并且,程序的实际运行不会改变它们之间的调用关系.但当真实的Java程序运行时,这样的假设并不成立.Java程序拥有的许多特性,例如动态类加载、调用本地函数以及反射程序调用等等,都将打破所谓"封闭世界"的约定.这样的真实运行环境被称为"开放世界".在开放世界中,实现逃逸分析将面临许多重要的问题,例如,能否正确,全面地捕捉动态载入的类和方法,并分析它们与原有程序的关系;逃逸分析算法的复杂性是否能够得以控制,以保证即时编译器的重新分析时间不会过长,等等.提出一个新的逃逸分析架构,它可以有效地处理上述开放世界所面临的问题.该分析架构将增量分析Java程序,动态捕获新载入和调用的类及方法,同时,在复杂性和精度之间进行权衡,正确、有效地降低程序的运行负载.该分析架构已经在Intel的开放式Java虚拟机系统ORP中实现,经过实际测试,可以有效地消除一些主要基准测试程序,如SPECjbb2000和SPECjvm98的db中70%～94%的同步操作,大幅度地提高15%～31%的程序的运行速度.