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Java Virtual Machine 高速化のためのbyte code 解析 An analysis of byte code to improve the performance of Java Virtual Machine 鈴木タカハル 谷研究室 Feb, 2003
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JVM高速化のためのbytecode解析
目次 研究の目的、概要 調査概要 調査方法 結果 考察 今後の課題 JVM高速化のためのbytecode解析
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JVM高速化のためのbytecode解析
特定の実装を指さない仮想マシン JVM高速化のためのbytecode解析
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JVM高速化のためのbytecode解析
研究の目的、概要 動機付け Write Once, Run Anywhere ™ JVMはインタプリタ 実行速度が遅い 高速化したい JVM高速化のためのbytecode解析
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JVM高速化のためのbytecode解析
研究の目的、概要 研究の目的 JVM の高速化 高速化を実現させる為に、 bytecode の解析 この結果から、効果的な高速化の可能性を提示 JVM高速化のためのbytecode解析
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JVM高速化のためのbytecode解析
研究の目的、概要 調査の概要 bytecode の頻度を取る 連続する bytecode の頻度を取る JVM高速化のためのbytecode解析
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調査概要 どうしたら速くなるのか プログラム：ABCA A A B B C C C A A 元データ Bを高速化 Aを高速化 JVM高速化のためのbytecode解析
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調査概要 命令Aを見つける為に bytecode に含まれる命令の頻度を取る 頻度の低いものより最適 頻度の高いものを高速化する 高速化： 命令をアセンブラで書く ＣＰＵのキャッシュ率を上げる JVM高速化のためのbytecode解析
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調査概要 命令ごとの実行速度の偏り A B A B C C C A A JVM高速化のためのbytecode解析
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調査概要 連続する命令に対して プログラム：A D B E C F A D AD AD BE B E C F CF CF AD AD JVM高速化のためのbytecode解析
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調査概要 連続する命令に対して どのプログラムでも出現する頻度の高い命令の組み合わせを探す JVM高速化のためのbytecode解析
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調査方法 出現頻度に関する調査 bytecode に含まれる命令の頻度を取る 80%、90%被覆を取る 何個の命令で、プログラムの80%, 90% をカバー出来るか JVM高速化のためのbytecode解析
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JVM高速化のためのbytecode解析
調査方法 連続性に関する調査 連続する命令の頻度を取る 2連続、5連続 10連続で頻出した命令を、再現出来るか実験 命令の予測など 命令 : A B C D E F G H I J A B C D E F G H I J JVM高速化のためのbytecode解析
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調査方法 MIPSとの比較調査 連続性に関して、bytecode と MIPS とで差異を取る ls httpd kaffe JVM高速化のためのbytecode解析
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調査方法 調査対象 対象： JDK パッケージ lang, io, net, util, awt JDKに含まれる全ての class file eclipse ：開発環境 Jetty ：WEBサーバ OpenOffice ：Word, Excel, ppt yFiles ：クラスライブラリ robocode ：ロボコード JVM高速化のためのbytecode解析
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調査方法 システム class file から bytecode を抜き出す bytecode から 出現頻度を得る bytecode の連続性を取る bytecode を視覚化する class file から constant pool を抜き出す データを統合し、統計を取る 以上の操作を自動で行う JVM高速化のためのbytecode解析
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出現頻度の結果 : JDK 1.4.1 JVM高速化のためのbytecode解析
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考察 出現頻度に関する考察 パッケージ、アプリケーションの差異にかかわらず、上位の命令は同一 JVM高速化のためのbytecode解析
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80%、90%被覆の結果 JVM高速化のためのbytecode解析
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考察 80%被覆に対する考察 パッケージやアプリケーションによって差異がある JVM高速化のためのbytecode解析
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結果 連続性の結果：2連続 JVM高速化のためのbytecode解析
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結果 JVM高速化のためのbytecode解析
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JVM高速化のためのbytecode解析
考察 2連続する命令の考察 パッケージ、アプリケーションの差異にかかわらずほぼ同一 JVM高速化のためのbytecode解析
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結果 連続性の結果：5連続 JVM高速化のためのbytecode解析
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考察 5連続に対する考察 パッケージ、アプリケーションによって同一のものが上位に来るとは限らない JDKと OpenOffice は、ほぼ同一 JVM高速化のためのbytecode解析
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結果 連続性の被覆率：2連続 JVM高速化のためのbytecode解析
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結果 連続性の被覆率：5連続 JVM高速化のためのbytecode解析
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結果 連続性の被覆率：10連続 JVM高速化のためのbytecode解析
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考察 連続性に対する考察 命令の連続数が増えるのに比例して、被覆率は低くなる OpenOffice が高い被覆率 JDKもやや高い JVM高速化のためのbytecode解析
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結果 連続性の被覆率：MIPS 2連続 JVM高速化のためのbytecode解析
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結果 連続性の被覆率：MIPS 5連続 JVM高速化のためのbytecode解析
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結果 連続性の被覆率：MIPS 10連続 JVM高速化のためのbytecode解析
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考察 MIPSとの比較に対する考察 MIPSはjavaに比べ、均等に命令が出てくる傾向 Java の命令の連続性はユニークと言えるのではないか JVM高速化のためのbytecode解析
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再現性の結果 結果 aload_0 ...c2...c3...c4...c5...c6...c7...c8...c9...c10 JVM高速化のためのbytecode解析
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JVM高速化のためのbytecode解析
結果 再現性の結果 JVM高速化のためのbytecode解析
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結果 再現性の結果 JVM高速化のためのbytecode解析
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考察 再現性の考察 sastoreで始まる命令の列は、JDK, OpenOffice において顕著な再現性 java.net は、若干再現性が高い 被覆率が低かったことと関係しているのか？ JVM高速化のためのbytecode解析
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考察 まとめ 出現する命令の頻度はほぼ同一 連続性に関しては、差異が見られる 被覆率や再現性は差異が見られる JVM高速化のためのbytecode解析
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今後の課題 今後の課題 より詳しい検証 命令の連続性の調査をもっと行う 200連続する命令があるclass fileの検証 JVM高速化のためのbytecode解析
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今後の課題 今後の課題 動的処理 動的統計が取れると、より詳しい情報が読める JVM高速化のためのbytecode解析
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今後の課題 今後の課題 実際に実装し、検証をする 何パーセントのパフォーマンス向上が見られるか JVM高速化のためのbytecode解析
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