Incapaz de entender uma declaração sobre otimização compiladores

Question

Estou interessado na otimização em tempo de execução por um VM e em tempo de compilação. Eu tive a idéia de que otimizações são mais eficiente e mais fácil em tempo de compilação.

No entanto, o meu pensamento parece ser falso em determinadas circunstâncias. Isto é evidente na de Steve Yeggie citado por Daniel

[O] ptimization é muitas vezes mais fácil quando realizada em tempo de execução por um inteligente máquina virtual - -.

Por que é a otimização mais fácil quando realizada em tempo de execução por uma VM do que em tempo de compilação?

Answer 1

Resposta curta:. Porque é mais fácil de identificar e analisar em tempo de execução dos hotspots - as partes do seu programa que estão usando a maior parte do tempo

Resposta longa:

Se você começar a executar o código no modo de interpretar uma máquina virtual pode contar quantas vezes e quanto tempo diferentes partes do código são usados. Estas peças podem ser otimizados melhor.

Tome aninhados if-then-else-cláusulas. verificações boolean menos precisa menor tempo de execução. Se você otimizar o caminho para o papel, que é executado com mais freqüência, você pode obter tempo de execução melhor no geral.

Outro ponto é que, em tempo de execução que você pode fazer suposições, que são impossíveis em tempo de compilação. O Java VM para inlines instância em métodos virtuais de modo servidor - contanto apenas uma classe é carregada, que implementa estes método. Isso seria perigoso, se feito em tempo de compilação. O JVM deoptimizes o código novamente, se outra classe é carregada, mas muitas vezes isso não acontece.

Também em tempo de execução é mais conhecido sobre a máquina o programa é executado. Se você tem uma máquina com mais registos você pode usá-los. Novamente, isto não é seguro, se feito em tempo de compilação.

Uma coisa a dizer: otimização em tempo de execução tem também desvantagens. Mais importante: o tempo para as otimizações é adicionado ao tempo de execução do programa. Também é mais complicado, porque você tem que compilar partes do programa e os executa. Bugs na máquina virtual são críticos. Pense em um compilador, que às vezes falhar - você pode compilar novamente e está tudo bem. Se uma VM trava às vezes, significa que o programa está falhando algumas vezes. Não é bom.

Como conclusão: Você pode fazer todos os otimização em tempo de execução, o que é possível em tempo de compilação ... e um pouco mais. Você tem mais informações sobre o programa, a sua execução-caminhos ea máquina o programa está em execução. Mas você tem de levar em consideração o tempo necessário para executar as otimizações. Também é mais complicado de fazer em tempo de execução e as falhas são mais relevantes do que em tempo de compilação.

Answer 2

Porque não há mais informações disponíveis em tempo de execução. Por exemplo CPU exata, sistema operacional e outros detalhes do ambiente são conhecidas. Esta informação tem um efeito sobre a forma como a otimização deve ser feito.

Answer 3

A VM tem código completo do programa e o compilador muitas vezes tem apenas o código parcial por causa da tradução separada de diferentes unidades de tradução. Por conseguinte, o VM tem mais dados para análise.

Answer 4

Porque em tempo de execução que você tem informação extra:. Como a máquina está realizando, limites de memória do seu processo e, provavelmente, mais importante, o código está sendo executado e quantas vezes

Essas coisas lhe permitem fazer otimizações de tempo de execução que você simplesmente não pode fazer em tempo de compilação.

Answer 5

a VM pode reunir estatísticas para otimizar, da mesma forma um banco de dados faz do seu uso.

Answer 6

mantendo continuamente estatísticas e verificar invariantes também são sobrecarga de tempo de execução de fragmentos compiladas ou interpretadas. Se você não pode otimizar rápida e bem o suficiente, não se incomode. Eu não acho que é mais fácil de obter quaisquer resultados melhores fazendo isso o tempo de execução em vez de tempo de compilação. Eu acho que é ainda mais difícil considerando a complexidade de uma boa implementação.

Assim como o equívoco comum de suficientemente bons compiladores de otimização, gerando melhor montagem do que os humanos, suficientemente inteligente VM pode precisar de ser maldito demasiado inteligente para executar mais rápido.

Answer 7

Algo de reconhecer é que ele não é o conceito de uma máquina virtual que permite otimizações de tempo de execução, é o fato de que muitas VMs não jogue fora o meta-dados do programa original e têm construído em funcionalidade para a reflexão. Um termo mais apropriado para uso seria uma "biblioteca de tempo de execução" pode fazer melhor do que otimizações otimizações estáticos sozinhos; isso se aplica a línguas não-VM como C.