了解 Java 热点 JIT 为浮点测试生成的代码

Question

我注意到我的一个数字运算程序中的一些看似无辜的 if 语句显着减慢了执行速度（JRE 1.8.25，64 位 Hotspot build 25.25-b02，Intel 64 位 CPU）。

我检查了 JIT 编译器生成的代码，它看起来有点奇怪。下面是一个简单的函数来说明问题：

private float test(float a,float b) {
    float c=a+b;
    if(c<0) {
        return -1;
    }
    return 0;
}

这是生成代码中有趣的部分：

...
0x2bd17ae: vaddss  xmm0,xmm0,xmm1
0x2bd17b2: vxorps  xmm1,xmm1,xmm1
0x2bd17b6: vucomiss xmm0,xmm1
0x2bd17ba: mov     esi,1h
0x2bd17bf: jp      2bd17d8h
0x2bd17c5: jnbe    2bd17d8h
0x2bd17cb: mov     esi,0h
0x2bd17d0: je      2bd17d8h
0x2bd17d6: dec     esi               ;*fcmpg
0x2bd17d8: cmp     esi,0h
0x2bd17db: mov     rsi,57448760h     ; {metadata(method data for {method} ...}
0x2bd17e5: mov     rdi,108h
0x2bd17ef: jnl     2bd17ffh
0x2bd17f5: mov     rdi,118h
0x2bd17ff: mov     rbx,qword ptr [rsi+rdi]
0x2bd1803: lea     rbx,[rbx+1h]
0x2bd1807: mov     qword ptr [rsi+rdi],rbx
0x2bd180b: jnl     2bd1c1fh          ;*ifge
...
// straightforward code for "return -1f" and "return 0f" follows
...

从 0x2bd17ba 到 0x2bd1807 的代码对我来说没有多大意义。为什么会在那里？知道它的作用吗？

编辑：考虑一下，它可能是 JIT 编译器添加的一些代码来收集运行时统计信息（只是因为“元数据”注释而猜测）。但问题是：为什么会存在？我已经调用了这个方法几百万次，所以我认为代码应该已经达到了最终的优化形式。

Answer 1

(v)ucomiss 设置标志如下：

unordered    zf,pf,cf = 111
greater      zf,pf,cf = 000
less than    zf,pf,cf = 001
equal        zf,pf,cf = 100

所以这段代码：

    mov     esi,1h
    jp      label  ; if unordered, or
    jnbe    label  ; if greater than, keep it at 1
    mov     esi,0h
    je      label  ; if equal, make 0
    dec     esi    ; otherwise -1
label:

使esi = 1（如果无序或更大）、esi = 0（如果相等）、esi = -1（如果更小）

然后它将esi与0进行比较，标记为“ifge”的行确实​​通过检查esi不小于0来检查“如果大于或等于”（有点，也包括无序的情况），所以分支的“其他”部分。

从 0x2bd17db 到 0x2bd1807 的部分有条件地增加两个计数器，一个或另一个，取决于分支采用的方式。所以这是某种分析。也许以后会用于优化，但我不知道（不过你还会用它来做什么）。

他们本来可以这样做的：

vaddss  xmm0,xmm0,xmm1
vxorps  xmm1,xmm1,xmm1
vcmpss  xmm0,xmm1,1
vandps  xmm0,xmm0,[rel negative_one]
ret

没有分析，但是没有分支，所以没有什么可以分析的。