第 一部分 虛擬機(jī)基礎(chǔ) 第 1章 虛擬機(jī)簡介　2 1.1 虛擬機(jī)類型　2 1.2 為什么需要虛擬機(jī)　3 1.3 虛擬機(jī)示例　4 1.3.1 JavaScript引擎　4 1.3.2 Perl引擎　5 1.3.3 Android Java VM　5 1.3.4 Apache Harmony　6 第 2章 虛擬機(jī)內(nèi)部組成　7 2.1 虛擬機(jī)核心組件　7 2.1.1 加載器與動態(tài)鏈接器　7 2.1.2 執(zhí)行引擎　8 2.1.3 內(nèi)存管理器　8 2.1.4 線程調(diào)度器　9 2.1.5 語言擴(kuò)展　9 2.1.6 傳統(tǒng)模型與虛擬機(jī)模型　10 2.2 虛擬ISA　11 2.2.1 JVM　12 2.2.2 JVM與CLR　15 第3章 虛擬機(jī)中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)　17 3.1 對象與類　17 3.2 對象表示　18 3.3 方法描述　18 第二部分 虛擬機(jī)設(shè)計(jì) 第4章 執(zhí)行引擎設(shè)計(jì)　22 4.1 解釋器　22 4.1.1 超級指令　23 4.1.2 選擇性內(nèi)聯(lián)　23 4.2 JIT編譯　23 4.2.1 基于方法的JIT　24 4.2.2 基于蹤跡的JIT　26 4.2.3 基于區(qū)域的JIT　29 4.3 解釋器與JIT編譯器的關(guān)系　30 4.4 AOT編譯　31 4.5 編譯時與運(yùn)行時　33 第5章 垃圾回收設(shè)計(jì)　37 5.1 對象生存期　37 5.2 引用計(jì)數(shù)　38 5.3 對象追蹤　40 5.4 RC與對象追蹤　42 5.5 GC安全點(diǎn)　43 5.6 常用追蹤GC算法　45 5.6.1 標(biāo)記清除　46 5.6.2 追蹤復(fù)制　46 5.7 常用追蹤GC變體　48 5.7.1 標(biāo)記壓縮　48 5.7.2 滑動壓縮　48 5.7.3 追蹤轉(zhuǎn)發(fā)　49 5.7.4 標(biāo)記復(fù)制　50 5.7.5 分代式GC　50 5.8 移動式GC與非移動式GC　53 5.8.1 數(shù)據(jù)局部性　53 5.8.2 跳增指針分配　53 5.8.3 空閑列表與分配位圖　53 5.8.4 離散大小列表　54 5.8.5 標(biāo)記位與分配位　54 5.8.6 線程局部分配　55 5.8.7 移動式GC與非移動式GC的混合　56 第6章 線程設(shè)計(jì)　58 6.1 什么是線程　58 6.2 內(nèi)核線程與用戶線程　59 6.3 VM線程到OS線程的映射　61 6.4 同步構(gòu)件　63 6.5 monitor　65 6.5.1 互斥　65 6.5.2 條件變量　66 6.5.3 monitorenter　66 6.5.4 monitorexit　69 6.5.5 Object.wait()　71 6.5.6 Object.notify()　71 6.6 原子　73 6.7 monitor與原子　75 6.7.1 阻塞與非阻塞　75 6.7.2 中央控制點(diǎn)　75 6.7.3 鎖與非鎖　75 6.7.4 非阻塞之上的阻塞　76 6.8 回收器與修改器　77 6.9 線程局部數(shù)據(jù)　78 6.10 GC的線程暫停支持　81 6.10.1 GC安全點(diǎn)　81 6.10.2 GC安全區(qū)域　83 6.10.3 基于鎖的安全點(diǎn)　86 6.10.4 回收中的線程交互　87 第三部分 虛擬機(jī)內(nèi)部支持 第7章 本地接口　92 7.1 為何需要本地接口　92 7.2 從托管代碼到本地代碼的轉(zhuǎn)換　93 7.2.1 本地方法封裝　94 7.2.2 封裝代碼的GC支持　96 7.2.3 封裝代碼的同步支持　98 7.3 本地方法實(shí)現(xiàn)的綁定　99 7.4 本地代碼到托管代碼的轉(zhuǎn)換　99 7.5 本地代碼到本地代碼的轉(zhuǎn)換　102 7.5.1 通過JNI API的本地到本地轉(zhuǎn)換　102 7.5.2 為什么在本地到本地轉(zhuǎn)換中使用JNI API　105 第8章 棧展開　107 8.1 為何需要棧展開　107 8.2 Java方法幀的棧展開　108 8.2.1 棧展開設(shè)計(jì)　108 8.2.2 棧展開實(shí)現(xiàn)　110 8.3 本地方法幀的棧展開　112 8.3.1 棧展開設(shè)計(jì)　112 8.3.2 Java到本地封裝設(shè)計(jì)　114 8.3.3 棧展開實(shí)現(xiàn)　116 8.3.4 本地幀與C幀　117 第9章 垃圾回收支持　119 9.1 為何需要垃圾回收支持　119 9.2 在Java代碼中支持垃圾回收　121 9.2.1 GC-map　121 9.2.2 帶寄存器的棧展開　124 9.3 在本地代碼中支持垃圾回收　126 9.3.1 對象引用訪問　127 9.3.2 對象句柄實(shí)現(xiàn)　129 9.3.3 GC安全性維護(hù)　132 9.3.4 對象體訪問　133 9.3.5 對象分配　135 9.4 在同步方法中支持垃圾回收　136 9.4.1 同步Java方法　136 9.4.2 同步本地方法　138 9.5 Java與本地代碼轉(zhuǎn)換中的GC支持　140 9.5.1 本地到Java　140 9.5.2 Java到本地　142 9.5.3 本地到本地　142 9.6 全局根集　144 第 10章 運(yùn)行時輔助　145 10.1 為何需要運(yùn)行時輔助　145 10.2 帶運(yùn)行時輔助的VM服務(wù)設(shè)計(jì)　147 10.2.1 運(yùn)行時輔助操作　147 10.2.2 運(yùn)行時輔助實(shí)現(xiàn)　148 10.2.3 JNI API作為運(yùn)行時輔助　150 10.3 沒有運(yùn)行時輔助的VM服務(wù)設(shè)計(jì)　151 10.3.1 運(yùn)行時輔助的快速路徑　153 10.3.2 快速路徑VM服務(wù)編程　154 10.4 主要VM服務(wù)　154 第 11章 異常拋出　157 11.1 保存異常拋出上下文　157 11.1.1 VM保存的上下文　158 11.1.2 Linux中OS保存的上下文　158 11.1.3 Windows中OS保存的上下文　159 11.1.4 同步與異步異�！�160 11.2 本地代碼內(nèi)與跨本地代碼異常處理　161 11.2.1 本地代碼內(nèi)的異常處理　161 11.2.2 帶異常Java代碼返回到本地代碼　162 11.2.3 帶異常的本地代碼返回到Java代碼　166 11.3 保存棧軌跡　167 11.4 找到異常處理器　169 11.5 控制轉(zhuǎn)移　172 11.5.1 控制轉(zhuǎn)移操作　172 11.5.2 用于控制轉(zhuǎn)移的寄存器　173 11.5.3 數(shù)據(jù)寄存器恢復(fù)　174 11.5.4 控制寄存器修正　176 11.5.5 執(zhí)行恢復(fù)　176 11.5.6 未捕獲異�！�179 第 12章 終結(jié)與弱引用　180 12.1 終結(jié)　180 12.2 為何需要弱引用　182 12.3 對象生存期狀態(tài)　184 12.3.1 對象狀態(tài)轉(zhuǎn)換　185 12.3.2 引用隊(duì)列　187 12.3.3 引用對象狀態(tài)轉(zhuǎn)換　187 12.4 引用對象實(shí)現(xiàn)　189 12.5 引用對象處理順序　191 第 13章 虛擬機(jī)模塊化設(shè)計(jì)　194 13.1 VM組件　194 13.2 對象信息暴露　197 13.3 垃圾回收器接口　199 13.4 執(zhí)行引擎接口　202 13.5 跨組件優(yōu)化　203 第四部分 垃圾回收優(yōu)化 第 14章 針對吞吐量的GC優(yōu)化　208 14.1 部分堆回收與全堆回收之間的適應(yīng)性調(diào)整　208 14.2 分代式與非分代式算法之間的適應(yīng)性調(diào)整　213 14.3 堆的空間大小的適應(yīng)性調(diào)整　217 14.3.1 空間大小擴(kuò)展　218 14.3.2 NOS大小　219 14.3.3 部分轉(zhuǎn)發(fā)NOS設(shè)計(jì)　221 14.3.4 半空間NOS設(shè)計(jì)　221 14.3.5 aged-mature NOS設(shè)計(jì)　223 14.3.6 回退回收　225 14.4 分配空間之間的適應(yīng)性調(diào)整　225 14.5 大OS頁與預(yù)取　230 第 15章 針對可擴(kuò)展性的GC優(yōu)化　232 15.1 回收階段　232 15.2 并行對象圖遍歷　233 15.2.1 任務(wù)共享　234 15.2.2 工作偷取　234 15.2.3 任務(wù)推送　235 15.3 并行對象標(biāo)記　238 15.4 并行壓縮　239 15.4.1 并行LISP2壓縮器　239 15.4.2 對象依賴樹　241 15.4.3 帶用于轉(zhuǎn)發(fā)指針的目標(biāo)表的壓縮器　244 15.4.4 基于對象節(jié)的壓縮器　246 15.4.5 單趟就地壓縮器　247 第 16章 針對響應(yīng)性的GC優(yōu)化　249 16.1 區(qū)域式GC　249 16.2 并發(fā)追蹤　252 16.2.1 起始快照　252 16.2.2 增量更新　256 16.2.3 用三色術(shù)語表示并發(fā)追蹤　259 16.2.4 使用讀屏障的并發(fā)追蹤　260 16.3 并發(fā)根集枚舉　261 16.3.1 并發(fā)根集枚舉設(shè)計(jì)　262 16.3.2 在根集枚舉過程中追蹤堆　265 16.3.3 并發(fā)棧掃描　266 16.4 并發(fā)回收調(diào)度　267 16.4.1 調(diào)度并發(fā)根集枚舉　267 16.4.2 調(diào)度并發(fā)堆追蹤　269 16.4.3 并發(fā)回收調(diào)度　271 16.4.4 并發(fā)回收階段轉(zhuǎn)換　272 第 17章 并發(fā)移動式回收　277 17.1 并發(fā)復(fù)制：“目標(biāo)空間不變”　277 17.1.1 基于槽位的“目標(biāo)空間不變”算法　277 17.1.2 “目標(biāo)空間不變”性　280 17.1.3 對象轉(zhuǎn)發(fā)　282 17.1.4 基于對象的“目標(biāo)空間不變”算法　283 17.1.5 基于虛擬內(nèi)存的“目標(biāo)空間不變”算法　285 17.2 并發(fā)復(fù)制：“當(dāng)前副本不變”　286 17.2.1 對象移動風(fēng)暴　286 17.2.2 “當(dāng)前副本不變”設(shè)計(jì)　287 17.2.3 并發(fā)復(fù)制與并發(fā)堆追蹤的關(guān)系　289 17.3 并發(fā)復(fù)制：“源空間不變”　292 17.3.1 “源空間不變”設(shè)計(jì)　292 17.3.2 部分轉(zhuǎn)發(fā)“源空間不變”設(shè)計(jì)　294 17.4 無STW的完整并發(fā)移動　295 17.5 并發(fā)壓縮回收　296 17.5.1 并發(fā)區(qū)域復(fù)制式回收　296 17.5.2 基于虛擬內(nèi)存的并發(fā)壓縮　299 第五部分 線程交互優(yōu)化 第 18章 monitor性能優(yōu)化　308 18.1 惰性鎖　308 18.2 瘦鎖　310 18.2.1 瘦鎖鎖定路徑　310 18.2.2 瘦鎖解鎖路徑　313 18.2.3 競爭標(biāo)志重置支持　316 18.3 胖鎖　318 18.3.1 整合monitor數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)　318 18.3.2 交由OS來支持　319 18.3.3 瘦鎖膨脹為胖鎖　321 18.3.4 休眠等待被競爭瘦鎖　324 18.4 Tasuki鎖　327 18.4.1 將同一個胖鎖monitor用于競爭控制　327 18.4.2 胖鎖收縮為瘦鎖　331 18.5 線程局部鎖 334 18.5.1 鎖保留　335 18.5.2 線程親密鎖　339 第 19章 基于硬件事務(wù)內(nèi)存的設(shè)計(jì)　346 19.1 硬件事務(wù)內(nèi)存　346 19.1.1 從事務(wù)數(shù)據(jù)庫到事務(wù)內(nèi)存　346 19.1.2 Intel的HTM實(shí)現(xiàn)　347 19.2 使用HTM的monitor實(shí)現(xiàn)　348 19.2.1 基于HTM的monitor的正確性問題　349 19.2.2 基于HTM的monitor的性能問題　352 19.3 使用HTM的并發(fā)垃圾回收　355 19.3.1 GC中HTM的機(jī)會　355 19.3.2 復(fù)制式回收　357 19.3.3 壓縮式回收　360 參考文獻(xiàn)　364