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JAVA之JDK在64位系統(tǒng)默認(rèn)開啟壓縮指針分析

JAVA之JDK在64位系統(tǒng)默認(rèn)開啟壓縮指針分析（請(qǐng)多多指正！）
Sun的HotSpot VM從JDK5開始會(huì)根據(jù)運(yùn)行環(huán)境來自動(dòng)設(shè)定VM的一些參數(shù)（ergonomics）。其中大家最熟悉的可能是它會(huì)自動(dòng)選擇client與server模式、堆的初始和最大大小等。事實(shí)上ergonomics會(huì)設(shè)置非常多的內(nèi)部參數(shù)，包括自動(dòng)選擇GC算法、并行GC的線程數(shù)、GC的工作區(qū)分塊大小、對(duì)象晉升閾值等等。

　　Ergonomics相關(guān)的邏輯大都在hotspot/src/share/vm/runtime/arguments.cpp中，值得留意的是使用了FLAG_SET_ERGO（）的地方。

　　于是我們可以留意一下幾個(gè)版本的HotSpot對(duì)UseCompressedOops參數(shù)的處理的差異：

　　HotSpot 16：

　　C++代碼

#ifdef _LP64     
  // Check that UseCompressedOops can be set with 
the max heap size allocated     
  // by ergonomics.     
  if (MaxHeapSize <= max_heap_for_compressed_oops()) {     
    if (FLAG_IS_DEFAULT(UseCompressedOops)) {     
      // Turn off until bug is fixed.     
      // the following line to return it to default status.     
      // FLAG_SET_ERGO(bool, UseCompressedOops, true);     
    }     
    // ...     
  }     
#endif // _LP64

　　HotSpot 17:

　　C++代碼

#ifndef ZERO     
#ifdef _LP64     
  // Check that UseCompressedOops can be set with 
the max heap size allocated     
  // by ergonomics.     
  if (MaxHeapSize <= max_heap_for_compressed_oops()) {     
#ifndef COMPILER1     
    if (FLAG_IS_DEFAULT(UseCompressedOops) && !UseG1GC) {     
      // Disable Compressed Oops by default. Uncomment 
next line to enable it.     
      // FLAG_SET_ERGO(bool, UseCompressedOops, true);     
    }     
  }     
#endif     
  // ...     
#endif // _LP64     
#endif // !ZERO

　　HotSpot 19 / HotSpot 20:

　　C++代碼

#ifndef ZERO     
#ifdef _LP64     
  // Check that UseCompressedOops can be set with 
the max heap size allocated     
  // by ergonomics.     
  if (MaxHeapSize <= max_heap_for_compressed_oops()) {     
#ifndef COMPILER1     
    if (FLAG_IS_DEFAULT(UseCompressedOops) && !UseG1GC) {     
      FLAG_SET_ERGO(bool, UseCompressedOops, true);     
    }     
#endif     
  }     
  // ...     
#endif // _LP64     
#endif // !ZERO

　　（注：HotSpot VM的版本號(hào)與JDK的版本號(hào)之間的關(guān)系，請(qǐng)參考另一篇筆記：Sun/Oracle JDK、OpenJDK、HotSpot VM版本之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系）

　　可以看到，UseCompressedOops參數(shù)從HotSpot 19開始終于開始受ergonomics控制，會(huì)在下述條件滿足的時(shí)候默認(rèn)開啟管道磁力泵：

　　1、是64位系統(tǒng)（#ifdef _LP64）并且不是client VM（#ifndef COMPILER1）；

　　2、Java堆的最大大小不大于一個(gè)閾值（MaxHeapSize <= max_heap_for_compressed_oops（））；

　　3、沒有通過。hotspotrc或命令行參數(shù)手動(dòng)設(shè)定過UseCompressedOops參數(shù)的值；

　　4、沒有使用Garbage-First （G1） GC.

第1、3、4點(diǎn)都很直觀，于是第2點(diǎn)就是個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)了：閾值是多大？

　　還是看回代碼，HotSpot 20：

　　C++代碼

void set_object_alignment() {     
  // Object alignment.     
  assert(is_power_of_2(ObjectAlignmentInBytes), "ObjectAlignmentInBytes must be power of 2");     
  MinObjAlignmentInBytes     = ObjectAlignmentInBytes;     
  assert(MinObjAlignmentInBytes >= HeapWordsPerLong * HeapWordSize, 
"ObjectAlignmentInBytes value is too small");     
  MinObjAlignment         = MinObjAlignmentInBytes / HeapWordSize;     
  assert(MinObjAlignmentInBytes == MinObjAlignment * HeapWordSize, 
"ObjectAlignmentInBytes value is incorrect");     
  MinObjAlignmentInBytesMask = MinObjAlignmentInBytes - 1;     
    
  LogMinObjAlignmentInBytes  = exact_log2(ObjectAlignmentInBytes);     
  LogMinObjAlignment         = LogMinObjAlignmentInBytes - LogHeapWordSize;     
    
  // Oop encoding heap max     
  OopEncodingHeapMax = (uint64_t(max_juint) + 1) << LogMinObjAlignmentInBytes;     
}     
    
inline uintx max_heap_for_compressed_oops() {     
  // Avoid sign flip.     
  if (OopEncodingHeapMax < MaxPermSize + os::vm_page_size()) {     
    return 0;     
  }     
  LP64_ONLY(return OopEncodingHeapMax - MaxPermSize - os::vm_page_size());     
  NOT_LP64(ShouldNotReachHere(); return 0);     
}

　　（注：其中（uint64_t（max_juint） + 1）的值也被稱為NarrowOopHeapMax，也就是2的32次方，0x100000000；

　　ObjectAlignmentInBytes在64位HotSpot上默認(rèn)為8；

　　HeapWord在globalDefinitions.hpp里定義，大小跟一個(gè)char*一樣；

　　HeapWordSize在同一個(gè)文件里定義，等于sizeof（HeapWord），在64位系統(tǒng)上值為8；

　　LogHeapWordSize也在同一文件里，在64位系統(tǒng)上定義為3）

　　跟蹤一下里面幾個(gè)參數(shù)的計(jì)算，在64位HotSpot上有，

　　C++代碼


ObjectAlignmentInBytes = 8     
MinObjAlignmentInBytes = 8     
HeapWordSize = 8     
MinObjAlignment = 1     
MinObjAlignmentInBytesMask = 0x0111     
LogMinObjAlignmentInBytes = 3     
LogHeapWordSize = 3 // _LP64     
LogMinObjAlignment = 0     OopEncodingHeapMax = 0x800000000 // 32GB

　　于是，前面提到的第2個(gè)條件在64位HotSpot VM上默認(rèn)是：

　　C++代碼

MaxHeapSize + MaxPermSize + os::vm_page_size() <= 32GB

　　os：：vm_page_size（）是操作系統(tǒng)的虛擬內(nèi)存的分頁大小，在Linux上等于sysconf（_SC_PAGESIZE）的值；在x86_64上的Linux默認(rèn)分頁大小為4KB.

　　MaxHeapSize的值基本上等于-Xmx參數(shù)設(shè)置的值（會(huì)根據(jù)分頁大小、對(duì)齊等因素做調(diào)整）。

　　MaxPermSize就是perm gen設(shè)置的最大大小。

　　這下可以確認(rèn)，在我現(xiàn)在用的環(huán)境里，當(dāng)包括perm gen在內(nèi)的GC堆大小在32GB - 4KB以下的時(shí)候，使用64位的JDK 6 update 23或更高版本就會(huì)自動(dòng)開啟UseCompressedOops功能

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posted on 2012-03-02 11:07 cangshi 閱讀(2249) 評(píng)論(0) 編輯收藏所屬分類: java

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