JVM Shenandoah GC在RISC-V架构下LR/SC原子指令实现内存屏障?ShenandoahBarrierSetRISCV与LoadStore屏障

JVM Shenandoah GC 在 RISC-V 架构下 LR/SC 原子指令实现的内存屏障 大家好,今天我们来深入探讨一下 JVM Shenandoah GC 在 RISC-V 架构下,如何利用 Load-Reserved/Store-Conditional (LR/SC) 原子指令来实现内存屏障。这是一个比较底层,但也至关重要的话题,它直接关系到 Shenandoah GC 在 RISC-V 平台上的正确性和性能。 Shenandoah GC 的屏障机制简介 首先,我们需要简单了解一下 Shenandoah GC 的屏障机制。Shenandoah 是一种并发的垃圾收集器,这意味着它可以在应用程序运行的同时进行垃圾收集。为了保证并发执行的正确性,Shenandoah 使用了一系列的读写屏障。这些屏障的主要作用是: 维护转发指针 (Forwarding Pointers): Shenandoah 在对象移动过程中,会将旧对象指向新对象的转发指针写入旧对象头部。读屏障和写屏障会检查这些转发指针,如果发现对象已经被移动,则将引用更新到新对象。 维护并发标记期间的堆一致性: 并发标记阶段 …

Shenandoah GC读屏障汇编指令开销超过5%?LoadReferenceBarrier向量化与SATB屏障消除

Shenandoah GC 读屏障:汇编指令开销、向量化与SATB屏障消除 各位听众,大家好。今天我们来深入探讨 Shenandoah GC 中的读屏障,特别是其汇编指令开销,以及如何通过向量化和 SATB (Snapshot-At-The-Beginning) 屏障消除来优化性能。 1. Shenandoah GC 读屏障简介 Shenandoah GC 是一种并发的、整理型的垃圾收集器,旨在提供亚毫秒级的停顿时间。为了实现这一目标,它采用了并发标记、并发整理等技术。这些并发操作需要读屏障来确保堆的一致性,防止“悬挂指针”问题。 简单来说,读屏障是在读取对象引用时执行的一段代码,用于检查被引用对象是否已经被移动或更新。如果对象已经被移动,读屏障需要采取一些措施,例如更新引用或返回 forwarding 指针,从而保证程序能够访问到正确的对象。 2. 读屏障的实现方式 读屏障的实现方式多种多样,常见的包括: Load Barrier: 在每次读取对象引用时执行。这是最直接的方式,但开销也最大。 Store Barrier: 在每次写入对象引用时执行。 Card Marking: 将堆划 …

JVM的ZGC/Shenandoah:应对TB级堆内存的染色指针技术与并发实现

好的,我们开始。 JVM的ZGC/Shenandoah:应对TB级堆内存的染色指针技术与并发实现 大家好,今天我们来深入探讨一下JVM中用于应对TB级堆内存的垃圾收集器,特别是ZGC和Shenandoah,以及它们的核心技术——染色指针(Colored Pointers)和并发实现。在现代高并发、大数据量的应用场景下,传统的垃圾收集器往往会成为性能瓶颈,而ZGC和Shenandoah通过染色指针和并发技术,极大地降低了GC停顿时间,提高了系统吞吐量。 1. 传统GC的挑战 在深入了解ZGC和Shenandoah之前,我们先回顾一下传统GC面临的挑战。 Stop-the-World (STW)停顿: 传统的GC算法,如Serial GC、Parallel GC和CMS GC,在进行垃圾收集时通常需要暂停所有应用线程,进行标记、整理等操作,这会导致明显的STW停顿,影响用户体验。 内存碎片: 随着应用运行时间的增长,内存中会产生大量的碎片,导致无法分配连续的内存空间,从而提前触发GC,甚至导致OutOfMemoryError。 高延迟: 对于TB级别的堆内存,即使是增量式的GC算法,也难以 …

JVM的ZGC/Shenandoah的并发标记与重分配:理解低延迟的实现原理

好的,我们开始今天的讲座,主题是JVM的ZGC/Shenandoah的并发标记与重分配,重点在于理解它们如何实现低延迟。这两种垃圾收集器(GC)都致力于实现停顿时间(Pause Time)的最小化,即使在处理大型堆时也能保持高性能。 1. 引言:低延迟GC的需求与挑战 传统的垃圾收集器,如CMS(Concurrent Mark Sweep)和G1(Garbage-First),虽然在吞吐量方面表现不错,但在停顿时间上仍然存在瓶颈。Stop-the-World(STW)式的垃圾收集会导致应用程序暂停执行,从而影响用户体验。在高并发、对延迟敏感的应用场景下,这种停顿是不可接受的。 因此,ZGC和Shenandoah应运而生,它们的设计目标是: 低停顿时间: 尽可能减少STW停顿的时间,目标是10ms甚至更低。 高吞吐量: 在保证低停顿的同时,尽可能减少GC对应用程序性能的影响。 可扩展性: 能够处理TB级别的堆内存。 实现这些目标的关键在于并发性——尽可能将GC的大部分工作与应用程序并行执行。 2. ZGC:着色指针与读屏障 ZGC(Z Garbage Collector)是JDK 11中 …