接上文
在初始化時,HashTable中各個方法指向的并不是對應的記憶體入口位址,而是一個JIT預編譯代理,這個函數負責将方法編譯為本地代碼。<b>注意,這裡JIT還沒有進行編譯,隻是建立了方法表</b>!
下表(表1)為首次加載調用時HashTable的情況:
表1 方法表示意
方法槽
方法描述
a1()
PreJitStub
a2()
a3()
好了有了這個HashTable後,JIT開始編譯第一個被調用的方法A.a1("First"),這是由一個JIT内部函數來完成的(上面提到的),遺憾的事,目前還沒有發現介紹這個函數的相關資料,有些書中稱它為“JIT編譯者”,那本文也這麼稱呼它吧。
下圖為首次調用方法時的示意圖:

圖2 觸發JIT編譯
JIT借助中繼資料和IL生成被調用方法的本地代碼後,會将這些代碼緩存在動态記憶體中,然後修改HashTable中對應方法的入口位址,将其修改為本地代碼的記憶體片位址(如表2所示),并将這個位址傳回給CLR經行執行,A.a1("First")執行完畢,代碼繼續運作。
運作至A.a1("Second ")時,會直接執行A.a1()方法的記憶體代碼,不會進行再次編譯,表2 為再次加載時HashTable的情況。
表2 方法表變化
XXXXXXXXX記憶體位址
再次加載流程示意圖:
圖3 未觸發JIT編譯
圖4 方法表、方法描述、預編譯代理關系
圖2中所示的MS核心引擎指的是一個叫做MSCorEE的DLL,即Microsoft .NET Runtime Execution Engine,它是一個橋接DLL,連同mscorwks.dll主要完成以下工作:
查找程式集中包含的對應類型清單,并調用中繼資料周遊出包含的方法。
結合中繼資料獲得這個方法的IL。
配置設定記憶體。
編譯IL為本地代碼,并儲存在第3步所配置設定的記憶體中。
将類型表(就是指上文中提到的HashTable)中方法位址修改為第3步所配置設定的記憶體位址。
跳轉至本地代碼中執行。
是以随着程式的運作時間增加,越來越多的方法的IL被編譯為本地代碼,JIT的調用次數也會不斷減少。
下面借助WinDbg來證明以上的說法,示例中的源程式可以到這裡下載下傳到:
namespace JITTester
{
public partial class Form1 : Form
public Form1()
InitializeComponent();
}
private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)
private void GO_Click(object sender, EventArgs e)
new A().a1();
lb_msg.Text = "調用完畢!";
class A
public void a1() { }
public C a2 = new C();
class B
public void b1() { }
public void b2() { }
class C
public void c1() { }
public void c2() { }
代碼中定義了3個類,分别為A、B、C,在“GO”按鈕按下後,将調用類型A中的a1()方法,而Form1_Load 中什麼也不做,目的是程式運作後,在空載的情況下檢視方法描述對應位址入口的情況。
好,第一步運作JITTester.exe程式,并打開WinDbg附加這個程序
圖 5 附件程序
第二步,附加程序成功後,在WinDbg中加載SOS.dll
圖6 加載SOS.dll
第三步,使用name2ee指令周遊所有已加載子產品,name2ee格式為name2ee *! [程式集].[類型]
圖7 檢視類型資訊
回車後注意高亮區域的資訊:
圖8 JIT前A類型的資訊
高亮區域顯示的是“<not loaded yet>”,這說明雖然運作和程式,但未點選按鈕時,A類型未被JIT,因為它還沒有入口位址。這一點展現了即時、按需編譯的思想。
同樣,!name2ee *!JITTester.B和!name2ee *!JITTester.C指令會得到同樣的結果。
好,現在做第4步操作,Detach Debuggee程序,并回到程式中點選“GO”按鈕
圖9 點選按鈕
第五步 重新附加程序(參考第一步),這時程式已經調用了new A().a1()方法,并重新執行指令!name2ee *!JITTester.A ,注意高亮部分
圖10 JIT後A類型的資訊
和圖8中的資訊比較,圖10中的方法表位址已經變為JIT後的記憶體位址,這時圖4中的Stub槽将被一條強制跳轉語句替換,跳轉目标與該位址有關。這一點說明JIT在大多情況下,隻編譯一次代碼。
同樣指令檢視B類型:
圖11 JIT後B類型的資訊
該類型未被調用,是以還未被JIT。
C類型:
圖12 JIT後C類型的資訊
由于執行個體化A類型時和C類型相關,是以C類型已經JIT了。
<b> 第三節.</b><b>Native Image Generator</b>
Native Image Generator中文譯為本地代碼生成器,我更習慣叫它“本地映像”,因為通過工具NGen.exe生成的本地代碼是無法部分載入的,這意味着作業系統會加載整個程式集檔案。
上一節中提到過,有兩種方法可以獲得本地代碼,JIT方式和Native Image Generator方式,JIT方式是在運作時動态編譯需要的代碼,而NGen.exe會建立托管程式集的本機映像,并且将該映像安裝到GAC中,運作該程式集時,就會自動使用該本機映像而不是JIT它們。
這聽起來似乎很美妙,但是你必須做好以下準備:
當FrameWork版本、CPU類型、作業系統版本發生變化時,.Net會恢複JIT機制。
NGen.exe工具并不能避免釋出IL,事實上,即使使用NGen.exe工具,CLR依然會使用到中繼資料和IL。<b> </b>
忽略了局部性原理(上一節中提到的),系統會加載整個映像檔案到記憶體中,并很可能重定位檔案,修正記憶體位址引用。<b> </b>
NGen.exe生成的代碼無法在運作時進行優化,無法直接通路靜态資源,也無法在應用程式域之間共享程式集。<b> </b>
此外,JIT不但有編譯的本事,還會根據記憶體資源情況換出使用率低的代碼,節省資源,這對于一些基于.Net平台的電子産品是很重要的。<b> </b>
是以,除非你已十厘清楚程式性能是由于首次編譯造成的性能問題,否則盡量不要人工生成本地代碼。<b> </b>
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本文轉自Aicken(李鳴)部落格園部落格,原文連結:http://www.cnblogs.com/isline/archive/2009/12/27/1633453.html,如需轉載請自行聯系原作者