last-modified: May 30, 2017

What's New

2017/5/30

0.8.1 をリリースしました。

• 文字エンコーディングを UTF-8 に変更した。
• ソースコードを GitHub に載せた。

2005/8/8

0.8.0 をリリースしました。

• GCC 4.0.1 でコンパイルできるようにした。
• Win32, Xbox 対応コードを採り入れた。動作未確認。

詳しくは ChangeLogファイルをご覧下さい。

2003/4/9

shuJIT を参照している論文一覧を、このページに追加しました。

2003/1/20

0.7.14 をリリースしました。

• GCC 3.2 で問題なくコンパイルできるようにした。
• java.lang.Math クラスの abs メソッドを既定の機械語列に置き換えて高速化した。Java 2 では exp, asin, acos に対しても同じ高速化を適用する。 (sqrt, sin などに対しては、0.3.8 からこの高速化を適用していた。)
• JDK 1.1.X で null に対してコンストラクタ呼び出された場合に異常終了してしまう問題に対応。bytecode verifier が検出してくれないため、null check の省略を止めた。

2002/7/17

0.7.13 をリリースしました。

• Orion 1.5.4 のバグに対する回避策を実装した。compiler.h にてマクロ SLACK_ACCESS_CONTROL を #define することで有効にできる。

1999/8/21

0.3.7 をリリースしました。

• クラス,メソッド修飾子 "strictfp" に対応しました。
  JVM のstrictfp対応を調べるテストコードがこちら (StrictfpTest.java, StrictfpTest.class) にあります。

1998/9/20

このページを用意し、最初の版をリリースしました。

もくじ

• 動作環境
• 入手法
• 各種文書
• 性能
• 将来
• Related Work

動作環境

FreeBSD

• JDK 1.3.1 patchlevel 8, GCC 2.95.4 and FreeBSD 4.8-PRERELEASE
• JDK 1.1.8 (ELF, V1999-11-9), GCC 2.95.4 and FreeBSD 4.8-PRERELASE

Linux

• Blackdown JDK 1.3.1_02b, GCC 3.1 20020314, glibc 2.2.5, Linux 2.4.21-pre3
• Blackdown JDK 1.2.2, GCC 3.1 20020314, glibc 2.2.5 and Linux 2.4.21-pre3
• JDK 1.1.8v3, GCC 3.1 20020314, glibc 2.2.5 and Linux 2.4.21-pre3
• JDK 1.1.7v1a, egcs 1.1.2, libc 5.4.38 and Linux 2.0.35

入手法

• 配布ページ
• GitHub リポジトリからの入手: git clone https://github.com/shudo/shujit.git
• ソースコードのブラウズ: https://github.com/shudo/shujit

shuJIT は GNU LGPL の各条項に従って頒布されます。
ChangeLog を眺めるのも面白いかもしれません。 コンパイル済みのバイナリも提供しています。

各種文書

• コンパイル方法
• インストール方法, 利用法

• 各バージョンのリリース日一覧
• 喜びの声 :)

• 「Java Just-in-Time コンパイラのためのコスト効率の良いコンパイル手法」
  電子情報通信学会論文誌, Vol.J86-DI, No.4, pp.217-231, 2003年 4月
  shuJIT について現時点で最も詳しく書いてある文書です。
  • 論文: shudo-IEICE-J86-DI-4-shuJIT.pdf (PDF ファイル, 270 KB)
  • 夏のプログラミングシンポジウム (2001年8月) の スライド (HTML)
• 「Lazy Compilation」
  shuJIT を使って lazy compilation の効果を計測した結果です。
  • web ページ
• 「プログラマに単一仮想マシンビューを提供する分散オブジェクトシステムの実現」
  情報処理学会論文誌, Vol.40, No.SIG07 (PRO 4), pp.66-79, 1999年 4月
  分散仮想マシン MetaVM の論文ですが、shuJIT に関する記述もあります。
  
  • 論文: shudo-sigpro199903-MetaVM.pdf (PDFファイル, 350 KB),
• 「x86用Just In Time コンパイラ shuJIT とJITコンパイラによるJava仮想マシンの分散オブジェクト対応 JITDO」
  Javaほげほげ大賞'98 技術部門への応募作品です。
  
  • 論文とスライドのページ
• 「strictfpの実装」
  Javaもけもけ大賞'99 技術部門への応募作品です。
  
  • 論文とスライドのページ

性能

将来

バイトコードの解釈を変える実験

JITコンパイラはバイトコードをいかようにもコンパイルできます。

つまり、JVMによるバイトコードの解釈はJITがコンパイラが決めています。

このアイディアに基づき、分散仮想マシンMetaVM (旧名 JITDO) を実装しました。

ソースコードが shuJIT のアーカイブに含まれています。ただし文書がありません。

Myrinetでの低遅延通信を実現する土台として shuJIT をハックした方もいます。

さらなるアイディア募集中。

高速化

配列の boundary check 処理の軽減。alignment を意識する。など。

MOBA 対応

スレッド移送システムと共に動く JIT コンパイラにします。

MMX, 3D Now!, SSE, SSE2 対応

嘘です。

Related Work

興味深いリソース

OpenJIT

JIT コンパイラの挙動を Java のコードでカスタマイズできるようにしようという、

東工大の松岡研、富士通(研)で JIT コンパイラに関わっている方々のプロジェクト。

Jaguar

ハードウェア資源、例えばネットワークカード上のメモリに、Javaプログラムから

JNIを使わずに直接アクセスさせることでデータのメモリコピーを減らし、

高性能通信およびI/Oを実現しようという研究、システム。

JIT が生成するコードの変更を、shuJIT を元に実現していた。

Matt Welshのプロジェクト。

Java VM Implementations

風間さんがメンテナンスしている Java Programming Information の一部。

Java 仮想マシンに関するリンクが集められている。

処理系

ORP: Open Runtime Platform (http://intel.com/research/mrl/orp/)

Intel の Microprosessor Research Labs で開発された x86 用の Java 実行系。

2種類の JIT コンパイラ (O3, O1) を持つ。

将来は、IA-64 向けのコードも公開される予定。

TYA (http://sax.sax.de/~adlibit/)

Sun の JVM および Linux, FreeBSD / x86 用の JIT コンパイラ。ソースが公開されている。

JBuilder JIT for Linux

Inprise社 が開発した、JDK 1.2/Linux/x86 用の JIT コンパイラ。

この JIT コンパイラは Sun/Inprise JDK 1.2.X に含まれている。

ElectricalFire

開発当初から高性能が目標の JVM。インタプリタを持たない。

Kaffe

0 から作成された PersonalJava 1.1 互換の Java 実行系。

ソースが公開されていて、JIT コンパイラを含んでいて、

数多くの OS、プロセッサに対応している。

Japhar

Java 実行系。インタプリタのみ。

BulletTrain^TM

NaturalBridge LLC 社 が開発したスタティックコンパイラ (Ahead-of-Time コンパイラ)。

Javaバイトコードをネイティブコードに変換する。Win32 用。売り物 ($999)。

strictfpのセマンティクスをサポートしている。

Java-Linux

Linux 上の Java 関連情報。

FreeBSD Java Project

FreeBSD 用 JDK。

参考文献

The JIT Compiler Interface Specification

Sun の Classic VM 用に JIT を作成する際の C 言語 API。

Sun はもうこの API をサポートしない。

通常の場合は JNI (Java Native Interface) で事足りるものの、JIT コンパイラを作ろうとした場合、今だに、Sun がサポートしていないこのインタフェースに依る必要がある。

Java 仮想マシン仕様 第2版 (原題: The Java Virtual Machine Specification) (Tim Lindholm, Frank Yellin, 村上雅章訳)

Java 仮想マシンの仕様書。

4000円。ISBN4-89471-356-X。

C Magazine 誌 1996年 5月号 pp.56,57「コラム1 nativeメソッドのインタフェイス」

数少ない、JNI より前のネイティブメソッドインタフェース(NMI)の解説。

80386プログラミング (John H. Crawford, Patrick P. Gelsinger, 岩谷宏訳)

3500円。ISBN4-8759-128-X。

MMXテクノロジ最適化テクニック (小鷲英一)

数少ない、x86 アセンブラに関する日本語の本。

3500円。ISBN4-7561-0797-4。

shuJIT を refer している論文

• Michal Cierniak, Marsha Eng, Neal Glew, Brian T. Lewis, James M. Stichnoth:
  "The Open Runtime Platform: A Flexible High-Performance Managed Runtime Environment",
  Proc. of Joint ACM Java Grande - ISCOPE 2002 Conference (JGI2002), pp.156-164,
  November 2002
• Matthias Jacob, Keith Randell:
  "Cross-Architectural Performance Portability of a Java Virtual Machine Implementation",
  Proc. of 2nd Java Virtual Machine Research and Technology Symposium (JVM'02), pp.79-89,
  August 2002
• Dachuan Yu, Zhong Shao, Valery Trifonov:
  "Supporting Binary Compatibility with Static Compilation",
  Proc. of 2nd Java Virtual Machine Research and Technology Symposium (JVM'02), pp.165-180,
  August 2002
• Matt Newsome, Des Watson:
  "Proxy compilation of dynamically loaded Java classes with MoJo",
  Proc. of the joint conference on Languages, compilers and tools for embedded systems (LCTES'02): software and compilers for embedded systems (Scopes'02)", pp.204-212,
  June 2002
• Vikram Chhabra, Akshay Kothare, Mark Claypool:
  "The Effects of Locality, Content and Runtime on the Performance of Video in Java",
  Proc. of the IASTED Conference on Applied Informatics",
  Innsbruck, Austria, February 2002
• Matt Welsh, David Culler:
  "Jaguar: Enabling Efficient Communication and I/O in Java",
  Concurrency: Practice and Experience, Vol.12, pp.519-538, Special Issue on Java for High-Performance Applications,
  December 1999.

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