![VM 起動の高速化
Dart?VM は make の際に、 2 回 build を行う。
1 回目は dart_no_snapshot を build し、 SDK の core を読み込み起動。
core の dart?src を scan し、 snapshot 、 snapshot_buffer[] に書き出し。
2 回目で snapshot_buffer[] を取り込んで dart を build する。 +400kbyte
dart は Core の I/O と Scan を skip できるので、起動時間が短縮できる。
??time?bootstrap オプションで比較可能。
bootstrap が短縮、 100,000micros??>?100micros](https://image.slidesharecdn.com/dart11-140209195258-phpapp02/85/Dart-1-1-13-320.jpg)
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Dart 1.1
- 1. Dart?1.1 Outline 最近の様子 (Dart?VM と dart2js) Dart?VM の特長 Java と比較 2014/02/09?Go 弱の会 +?Dart nothingcosmos?<nothingcosmos@gmail.com>
- 2. 最近の様子 (Dart?VM) ARM 対応完了。 Android+ARM 向けにクロスビルド可能 x86/x64/arm/mips?Linux/Windows/MacOS/Android デバッガ連携の強化や、 signal?handler 対応、 vm の profiler の強化 vm?service の強化 (socket 接続して json で vm 内部を参照できる機能 ) computer?language?benchmark?games の single?threading なら go とほぼ等速、 Java より 20% ～ 50% 遅いくらいのはず。 ※手元では benchmark?games の公表値より Dart と Java の差は小さい。 ※multi?threading では比べるな、、 go は parallel/concurrent 向けだし、 ※JVM(HotSpot) は MultiThreading 特化だから。。
- 3. vm?service?stacktrace dart –enable-vm-service xxx.dart localhost:8181 で stacktrace や profile や各種統計情報を参照可能
- 4. 最近の様子 (dart2js) dart2js は Dart から JavaScript に変換する。 高速化中、手書きの JavaScript?V8 と等速、ちょい速いくらい。 Dart?1.0 より、ベンチマークの Richard が 25% アップ。 http://news.dartlang.org/2014/01/dart?11?features?up?to?25?faster.html Tracer がすごく速くなった理由は、 SsaLoadElimination の追加 type_graph_inferrer の追加 ( 手続き間で型推論を収束するまで繰り返す ) こんな感じでいろいろと最適化を追加している。 ベンチマークは Octane? や Dromaeo や Box2D っぽい。
- 6. Dart?VM の特長 ここから VM の雑学 Dart?VM?Architecture Isolate Snapshot Message?passing Event?Driven?&?Zone Optional?Typing?&?Generics Checked?Mode
- 7. Dart?VM?Architecture JVM(HotSpot) の特長 MulthThreading 特化。 TLAB/Lock の IR が豊富 / 冗長な Lock/Unlock 除去。 スループット重視、 SEDA 。ソフトウェアリアルタイム性重視は G1GC/Shenandoh 。 Erlang?VM(BEAM) の特長 低レイテンシ重視。インタプリタ +HiPE 。 shared?nothing で Actor モデル。 SMP 対応版は起動時に、 Queue 処理 8thread と async 処理 8Thread 。 ErlProcess は VM 内で Switch 可能。 GC は ErlProcess 単位でコントロール可能。 Dart?VM の特長 スループット重視、 JIT?Compile/GC も完全に blocking 。 GC は Isolate 単位でコントロール可能。 shared?nothing で MessagePassing 、 Async でも 1Thread で EventLoop 。 Isolate を複数起動して並列実行。 1Thread なので Lock/Unlock はない。
- 8. Dart Dart?VM?Architecture Dart の世界 Debugger で 追える境界 sdk/lib/io NativeSymbol C++/Asm OS/Kernel sdk/lib patch_class VM の境界 Native Extensions シンボルを定義 runtime/lib/*.cc runtime/bin/*.cc IO_NATIVES BOOTSTRAP_ NATIVES runtime/lib runtime/bin I/O や Network を非同期に実行 runtime/platform runtime/ include runtime/vm runtime/vm/os OS(Linux, Windows, MacOS, Android) ISA(arch) ia32/x64/arm/mips VM が担当する 計算やリソース管理
- 9. VM?Runtime 部分を拡大 BOOTSTRAP_NATIVES Dart レイヤから C++ への binding/Native Extentions JITCompiler のみ インタプリタ無し intrinsifier/runtime_entry compiler GC Heap に対して NewGen/OldGen port_map Message Passing は port 経由 dart context object pool/code heap isolate thread_pool OS の Process runtime/ stubs Dart_Api include
- 10. Dart?VM?Isolate Isolate 横断 BOOTSTRAP_NATIVES Dart レイヤから C++ への binding/Native Extentions intrinsifier/runtime_entry compiler GC Isolate 単位に 独立 port_map dart context object pool/code heap isolate thread_pool OS の Process VM の共有リソース runtime stubs Dart_Api include
- 11. Isolate??Spawn intrinsifier/runtime_entry runtime stubs dart context object pool/code compiler GC heap runtime stubs dart context object pool/code compiler GC heap isolate Thread port_map isolate 間は port 経由で message passing Spawn した Isolate Dart_Api include isolate Lock は不要 独立して実行 Thread thread_pool OS の Process 共有リソースでは Lock するが、 非常に少ない。
- 12. Dart?Snapshot Dart?VM の object の serialize/deserialize 機能 圧縮率と速度優先 アーキテクチャ非互換 (x86?x64?ARM 間の相互変換は不可能 ) 起動の高速化 MessagePassing の際の serialize/deserialize にも使用する。 serialize した Dart?object を port 経由で送受信する。 Snapshot の対象 ==?MessagePassing 可能な object の種類 大体 JSON と同じだけど、追加で VM の内部 object も対象。
- 13. VM 起動の高速化 Dart?VM は make の際に、 2 回 build を行う。 1 回目は dart_no_snapshot を build し、 SDK の core を読み込み起動。 core の dart?src を scan し、 snapshot 、 snapshot_buffer[] に書き出し。 2 回目で snapshot_buffer[] を取り込んで dart を build する。 +400kbyte dart は Core の I/O と Scan を skip できるので、起動時間が短縮できる。 ??time?bootstrap オプションで比較可能。 bootstrap が短縮、 100,000micros??>?100micros
- 14. bootstrap の短縮 fibo(40) の実行時間 (ms) 130ms 540 dart_no_snapshot 410 fibo time 20ms 起動時のオー 430 バーヘッドが 1/6 scan が 100ms 410 から 0.1ms に dart 0 100 200 300 400 500 600
- 15. Isolate 間の MessagePassing SnapshotWriter serialize SnapshotReader deserialize Isolate Message HandlerTask Isolate Message Handler Message Handler Thread Message HandlerTask Thread port_map 相手の Isolate に message を送る ReceivePort を 全部 mapping してある
- 16. Isolate の StartUp main が終わったら、 MessageHandler で EventLoop Task が Thread を生成 1 個だけ dart main から 起動 Isolate Message HandlerTask Message Handler Thread thread pool async task が 残っている限り 仕事し続ける。 Message Receive port_map Unhandled exception: type 'double' is not a subtype of type 'int' of 'num'. #0 func (file:///syntax/lib/diff/future.dart:28:13) #1 main (file:///syntax/lib/diff/future.dart:33:7) #2 _startIsolate.isolateStartHandler (dart:isolate-patch/isolate_patch.dart:216) #3 _RawReceivePortImpl._handleMessage (dart:isolate-patch/isolate_patch.dart:115)
- 17. MessageHandler?and?EventLoop Dart は main から始まる script を実行した後 に、 Message?Handler のループを実行する。 main が終了後、 async の非同期処理を実行する。
- 18. EventLoop?And?Zone Zone は RootZone から parent が fork して 木構造でつながる。 zone scheduleMicrotask で順次実行 Zone の木構造に応じて 1thread で順番に実行 zone current_zone zone zone
- 20. Dart?Optional?Typing Dart には production?mode と checked?mode がある。 Dart には 3 つのフェーズがある。 compile フェーズ。 script 実行前の jit?compile 時に error/warning 検出 analyzer フェーズ。 IDE による error/warning の検出 runtime フェーズ。実行時の型情報を validation する。 checked?mode では、 compile フェーズで型エラー /warning を無視しない。 compile 時に型情報の validation 命令を挿入し、実行時に assert する。 Dart の型は、 type?annotation による validation と割り切っている。 validation のタイミングは上記 3 つ。 runtime に影響を与えない。
- 21. Dart?Optional?Typing Dart の型の違反は、基本的に warning 扱い 何が error で何が warning かは、他の言語と比較すると結構曖昧かも。 Breaking on exception: type 'double' is not a subtype of type 'int' of 'num'. int?sum?=?100?+?100.0; int?num?=?100.0; IDE/ コンパイル時に warning と分かるし、 binaryoperator(+) の 2 引数の validation 命令を JIT コンパイル時に挿入する。 実行時に validation されて warning こちらは = の assign に validation 版の命令を JIT コンパイル時に挿入する。 実行時に validation されて warning Breaking on exception: type 'double' is not a subtype of type 'int' of 'num'.
- 22. Dart?Generics Class の Reified?Generics のみ ( 型パラメータを保存する領域あり ) Generics を使用した場合のみ、 Class のインスタンスを new する際に、 型パラメータを保存する命令を挿入する。 TypeArguments っていう IR が存在する。 Method?generics は存在しない。 型パラメータを参照するのは、 checked?mode のみ。 Generics の型パラメータも validation のみ。
- 23. Java と Collection を比較 新しめの Java のライブラリと API を比較してみる。 Guava(Google)?Stopwatch Guava(Google)?ListenableFuture Java8?Stream Presto(Facebook)?IterableTransformer Dart の Stream
- 24. Stopwatch の比較 Java?guava の Stopwatch と比較
- 25. Future の比較 Java?guava の ListenableFuture と比較 Java は thread を使って parallel 実行 Dart の async/future は EventLoop で処理
- 26. Stream の比較 Java8 の stream と比較 (http://d.hatena.ne.jp/nowokay/20130504) Dart は Iterable lexical?scope と closure があるので書きやすいと思う。
- 27. Iterable の比較 Java?presto の IterableTransformer と比較
- 28. Dart の Stream Dart の Stream は基本的に async で実行。 main 終了後の EvetLoop の実行待ち StreamController 作って add で流し込んでいく、 listen で受け取る事が多い。 Stream を pipe でつないだり broadcast で分岐できる。