OpenJDK 编译调试指南 - 番外篇

作为OpenJDK 编译调试指南(Ubuntu 16.04 + MacOS 10.15)的番外篇，本文主要用来记录在调试OpenJDK过程过程中遇到的一些问题以及解决办法。

如何编译"零汇编(Zero-Assembler)"的OpenJDK

在使用JetBrains CLion调试OpenJDK的过程中，发现有时候Call Stack中有一部分是汇编代码，导致我们无法完全探究其内部实现。有没有办法能够不使用这部分汇编代码呢？

首先我们来看下为什么会存在部分汇编代码？

为什么存在部分汇编代码？

从 HotSpot Runtime Overview - Interpreter 了解到，HotSpot为了提高性能，使用了基于模板的解释器（template based interpreter）来解释执行JAVA虚拟机指令，JVM在启动时会根据TemplateTable（与每个字节码对应的汇编代码）来生成解释器，所以说这个解释器其实是部分基于汇编代码实现的。除了解释器之外，在OpenJDK项目中还有一些部分也是基于汇编代码的，例如即时编译器JIT（C1编译器，C2编译器）等，但汇编代码是依赖于硬件架构的，这种做法在提升了性能的同时却降低了可移植性。

OpenJDK社区的IcedTea项目提供了一种比较通用的移植方法，使得OpenJDK可以在所有的Linux系统上构建， 而无需进一步进行移植工作。

IcedTea项目

IcedTea项目最初的出现是因为Sun公司在发布JDK时，类库的一些部分由于产权原因没有发布其源代码，而是仅以二进制插件的形式提供， 因为这部分源代码属于受版权保护的第三方。IcedTea的主要目标就是提供这些二进制插件的免费等效替代品，使得完全使用免费开源软件构建JDK成为可能。

此外，IdeaTea还做了很多工作以促进用户更容易地构建和部署JDK，其中包括将OpenJDK移植到更多的平台。

因为OpenJDK的代码中除了 C++ 代码之外还包含许多汇编代码，而OpenJDK支持的硬件平台架构有限，远远少于Linux系统所支持的。于是IcedTea的子项目Zero出现了，Zero项目旨在通过移除OpenJDK项目代码中的与平台相关的汇编代码，使用纯C++来替代，从而可以在任何 Linux 系统上构建，而无需进一步进行移植工作。

这也正是标题中"零汇编"的含义所在，就是指不使用汇编代码来构建OpenJDK。

OpenJDK 的虚拟机在很大程度上依赖 JIT（即时编译器） 编译来提高性能。而Zero中只包含一个纯C++解释器，Zero 在相同的硬件上要比原始（vanilla）的 OpenJDK 慢得多。于是又一个子项目Shark出现了， Shark使用 LLVM 来即时编译 Java 方法，从而在不引入系统特定的代码的情况下提高性能。

如何实现"零汇编(Zero-Assembler)"

到这里我们已经明白了，使用zero来构建OpenJDK就可以实现"零汇编(Zero-Assembler)"，那么如何使用呢？目前Zero和Shark已经集成到了OpenJDK的主分支中，只要在配置OpenJDK的时候指定参数--with-jvm-variants=zero重新编译即可。

sh ./configure  --with-jvm-variants=zero # 未列出全部参数
make all

参考资料

1. HotSpot Runtime Overview - Interpreter
2. Sustaining the zero assembler port in OpenJDK: An inside perspective of CPU specific issues
3. Demystifying the JVM: JVM Variants, Cppinterpreter and TemplateInterpreter
4. OpenJDK: IcedTea Project
5. IcedTea - Wikipedia
6. Main Page - IcedTea
7. Zero-Assembler Project
8. ZeroSharkFaq - IcedTea
9. The New Hotspot Build System