一种面向解释器的间接转移预测技术

作     者：黄明凯 刘先华 谭明星 谢子超 程旭 Huang Mingkai;Liu Xianhua;Tan Mingxing;Xie Zichao;Cheng Xu

作者机构：北京大学微处理器研究开发中心北京100871 北京大学微处理器及系统教育部工程研究中心北京100871 

出 版 物：《计算机研究与发展》 (Journal of Computer Research and Development)

年 卷 期：2015年第52卷第1期

页      面：66-82页

核心收录：

学科分类：0810[工学-信息与通信工程] 0808[工学-电气工程] 0839[工学-网络空间安全] 08[工学] 0835[工学-软件工程] 0811[工学-控制科学与工程] 081201[工学-计算机系统结构] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 081202[工学-计算机软件与理论] 

基　　金："核高基"国家科技重大专项基金项目(2009ZX01029-001-002) 国家自然科学基金项目(61300004) 北京市自然科学基金项目(4123098) 

主　　题：解释器 间接转移预测 软硬件协同 引导指令 字节码指针 

摘      要：解释器广泛应用于Java虚拟机、JavaScript执行引擎等托管运行环境中.解释器通常使用间接转移指令实现字节码分派.在现代多发射多级流水的微处理器中,间接转移预测失效严重制约解释器的性能.针对解释器提出了一种字节码指针引导的间接转移预测技术,其核心思想是使用解释器特有的字节码指针值区分不同的间接转移场景.该技术使用软硬件协同的方式,解释器中插入专门的引导指令以标记字节码指针,预测器在运行时刻使用字节码指针值预测转移目标地址.实验结果表明,该技术与常用的转移目标缓冲预测器相比,能提升Java解释器的性能达34.7%,能提升JavaScript解释器的性能达8.3%,与专用的硬件间接转移预测器TTC(tagged target cache)相比,也能提升Java解释器的性能达21.9%.