Java中的代碼注入/裝配內聯？

我知道Java是一種安全的語言，但是當需要矩陣計算時，我可以更快地嘗試一些東西嗎？Java中的代碼注入/裝配內聯？

我正在學習C++，數字火星編譯器和FASM中的__asm {}。我想在Java中做同樣的事情。如何在函數中內聯彙編代碼？這甚至有可能嗎？

是這樣的（一個量化循環到一個數組中的所有元素鉗位到值沒有分支，使用AVX支持CPU的）：

JavaAsmBlock(
    # get pointers into registers somehow 
    # and tell Java which registers the asm clobbers somehow 
    vbroadcastss twenty_five(%rip), %ymm0 
    xor %edx,%edx 
.Lloop:       # do { 
    vmovups (%rsi, %rdx, 4), %ymm1 
    vcmpltps %ymm1, %ymm0, %ymm2 
    vblendvps %ymm2, %ymm0, %ymm1, %ymm1 
    vmovups %ymm1, (%rdi, %rdx, 4) 
    # TODO: unroll the loop a bit, and maybe use aligned loads/stores in the main loop 
    add   $32, %rdx 
    cmp   %rcx, %rdx 
    jb  .Lloop     # } while(idx < count) 
); 

System.out.println(var[0]);

我不想使用代碼噴射器。我想查看英特爾或AT風格x86指令AT &。

來源

2012-07-24 huseyin tugrul buyukisik

如果你正在寫這樣的ASM（16位寄存器和使用'div' 4，而不是一個'SHR人，2'），[它絕對*不*會比什麼C編譯器可能更快make for you。]（https://stackoverflow.com/questions/40354978/why-is-this-c-code-faster-than-my-hand-written-assembly-for-testing-the-collat/40355466# 40355466），所以你應該使用JNI與C或C++。如果您知道如何調整當前CPU的微體系結構，則ASM只對性能有用。這是一個有用的問題，但這個例子是爲什麼大多數人*不應該使用asm的例子。 – 2017-10-07 18:24:53

你說得對。兩件事情在同一時間。如果我當時有足夠的經驗，我會按照適當的指令順序添加類似AVX點的產品。 – 2017-10-07 18:53:13

您可以編輯問題以使用現代的東西。就像也許BMI2'pdep'，它沒有Java內在。不過，理想情況下，您可以想出一些您不能輕鬆獲得C編譯器爲您發佈的東西。 – 2017-10-07 18:57:57

Java代碼和底層硬件之間有一層抽象，原則上這種事情是不可能的;您在技術上無法知道代碼在底層機器上的表示方式，因爲相同的字節碼可以在不同的處理器和不同的體系結構上運行。

你正式的可以 do是使用Java Native Interface（JNI）從你的Java代碼中調用本地代碼。調用的開銷很大，並且與Java共享數據相當昂貴，所以這應該只用於體面大小的本地代碼塊。

理論上，這樣的擴展應該是可能的，但是。我們可以想象一個Java編譯器針對特定的平臺並允許程序集轉義。編譯器必須發佈它的ABI，所以你應該知道調用約定。不過，我不知道有這樣做。但有直接將Java編譯爲本地代碼的several compilers available;如果沒有我的瞭解，他們中的一個可能會支持這樣的事情，或者可能會擴展到這樣做。最後，在不同的層面上，JVM有字節碼彙編程序，如Jasmin.字節碼彙編程序允許您直接編寫針對JVM的「機器代碼」，有時您可以編寫比編譯程序javac更好的代碼生成。無論如何，玩起來都很有趣。

來源

2012-07-24 13:42:30

好的。我們也會嘗試字節碼彙編器 – 2012-07-24 13:56:23

在可用的提前Java到本地代碼編譯器中，[Excelsior JET]（http://www.excelsiorjet.com）只實現JNI，而[GCJ]（http：// gcc .gnu.org/java /）同時支持JNI和它自己的稱爲[CNI]的接口（http://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcj/About-CNI.html）。 – 2012-07-26 10:57:30

你不能直接從Java調用程序集。但是您可以通過JNI調用C代碼，然後從那裏調用程序集。

This article shows how.

來源

2012-07-24 13:43:16

非常好。我會嘗試。我正在使用數字火星編譯器。你認爲__asm有可能嗎？恩，我會嘗試自己。謝謝 – 2012-07-24 13:44:52

據我記得，你可以使用任何你喜歡的c編譯器。 java只是使用平臺abi。 – 2012-07-24 13:45:45

您可以在彙編中編寫一個遵循C ABI的函數，因此可以被稱爲與C函數相同的函數。基本上，無論你在C函數中如何使JNI兼容，你都可以在asm中完成。 – 2017-10-07 18:10:42

您使用JNI或JNA和從Java調用本機的功能。或者作爲替代方法，您將字節碼作爲InputStream並將Java類從中取出。

來源

2012-07-24 13:44:04 belgther

你也不妨看看Aparapi。

來源

2012-07-26 10:51:18

isnt aparapi爲GPU的並行編程？ – 2012-07-28 14:08:14

是的。你不是問如何更快地進行矩陣計算？ – 2012-07-29 16:34:36

可以使用Machine Level Java技術從Java調用程序集。它將用Java編寫的彙編代碼透明地打包到本地庫中，但非常類似於最常用的彙編語法。接下來你只需要調用一個本地方法，即在同一個類中定義你的程序集的寫入位置。因此，您始終保持在Java環境中，無需從Java IDE切換到某些組裝工具，然後再切換回Java。

來源

2014-12-31 00:31:47 alexbav

看起來像您建議缺乏文檔的API。你能提供更多細節嗎？ – 2014-12-31 00:58:39

比jni更低的api /接口延遲？ – 2014-12-31 21:06:11

您不能在Java代碼中直接內聯程序集。儘管如此，與其他答案所聲稱的相反，在不經過任何中介C（或C++）層的情況下方便地調用程序集是可能的。

演練

考慮下面的Java類：

public class MyJNIClass { 

    public native void printVersion(); 

}

主要的想法是申報使用JNI命名約定的象徵。在這種情況下，彙編代碼中使用的重名名稱是Java_MyJNIClass_printVersion。該符號必須從其他翻譯單元可見，例如可以使用FASM中的public指令或NASM中的global指令來實現。

收件與目標結構的調用約定彙編代碼（參數可能在寄存器中被傳遞，在棧上，在其他的存儲器結構，等等）。傳遞給彙編函數的第一個參數是一個指向JNIEnv的指針，它本身是一個指向JNI函數表的指針。用它來調用JNI函數。例如，使用NASM和定位x86_64的：

global Java_MyJNIClass_printVersion 

section .text 

Java_MyJNIClass_printVersion: 
    mov rax, [rdi] 
    call [rax + 8*4] ; pointer size in x86_64 * index of GetVersion 
    ...

指標的JNI功能可以在Java documentation找到。由於JNI函數表基本上是一個指針數組，所以不要忘記將這些索引乘以目標架構中指針的大小。

傳遞給你的彙編函數的第二個參數是要調用Java類或對象的引用。所有後續參數都是您的本地Java方法的參數。

最後，組裝您的代碼以生成一個目標文件，然後從該目標文件創建一個共享庫（GCC可以使用類似於gcc -shared -o ...的命令執行最後一步）。

運行例如

我已經創建了一個fully runnable example on GitHub，隨意看看，玩它，以獲得更好的理解。

來源

2017-05-11 22:13:10 Pyves

所以這比JNI C++更深入？ – 2017-05-11 22:17:33

那麼它使用的是與C或C++相同的JNI實現，但是從較低級別實現。 ;-) – Pyves 2017-05-12 08:08:56

你可以寫'mov rax，[rdi]'/'call [rax + 8 * 4]'。 x86尋址模式比額外的指令更有效率。內存間接調用不會比load + call更快，但也不會更慢，並且節省了代碼大小和解碼帶寬。（嗯，實際上根據http://agner.org/optimize/，它在AMD上可能會比較慢，因爲它超過2個uops，這意味着VectorPath（微碼），而不是DirectPath。如果調整爲AMD，也許'mov rax ，[rdi]'/'mov rax，[rax + 8 * 4]'/'call rax'。仍然沒有ADD指令，總是更差） – 2017-10-07 18:16:33

Java中的代碼注入/裝配內聯？

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