jump label機(jī)制進(jìn)入Linux內(nèi)核已經(jīng)很多很多年了，它的目的是 消除分支。 為了達(dá)到這個(gè)目的，jump label的手段是 修改分支處的代碼。

～把代碼當(dāng)做數(shù)據(jù)，代碼和數(shù)據(jù)在馮諾伊曼計(jì)算機(jī)中得到了統(tǒng)一～

本質(zhì)上，jump label作用于下面的邏輯：

靜態(tài)拆分成了下面的兩個(gè)邏輯，其一是：

或者，其二是：

但二者不能同時(shí)共存。顯然，這破壞了通用性和靈活性，帶來了高效！

這相當(dāng)于一個(gè)硬熔斷，具體詳情參見：

本文來一點(diǎn)可以看得見的東西，演示一下真實(shí)的jump label & static key。

先看下面的C代碼：

很簡單的代碼，也很正確。然而， 如果main函數(shù)是一個(gè)高頻調(diào)用的函數(shù)，并且在E1，E2是不隨著代碼邏輯而發(fā)生變化，僅僅參數(shù)設(shè)定的情況下， 那么if語句盡量消除以消除不必要的分支預(yù)測(cè)，而這正是jump label的用武之地！

我們下面用jump label機(jī)制來重寫上面的代碼，請(qǐng)看：

定義JUMP_LABEL宏編譯之，看看效果：

如何做到的呢？static_branch_true內(nèi)聯(lián)函數(shù)是如何判斷true or false的呢？

事實(shí)上，jump label邏輯修改了代碼段，取消了條件判斷！這一切都是在update_branch中發(fā)生的。我們看下update_branch調(diào)用之前，main函數(shù)的匯編碼：

在執(zhí)行了update_branch之后，main函數(shù)發(fā)生了變化：

看樣子就是這么回事！

之所以這件事可以發(fā)生得如此簡單，多虧了一個(gè)新的section，即__jump_table，我們通過objdump看看__jump_table的內(nèi)容：

通過jump_label_demo.c的struct entry結(jié)構(gòu)體，我們直到這個(gè)section中包含了多個(gè)3元組，包含3個(gè)字段：

需要修改的代碼地址。

需要jmp到的代碼地址。

匹配健。

我們看67064000 00000000按照小端就是0x400667，它就是需要修改的代碼地址，而6e064000 00000000按照小端則是0x40066e：

看來，這個(gè)__jump_table的item會(huì)將jmpq 40066c修改為jmpq 40066e，從而實(shí)現(xiàn)了 永久靜態(tài)分支。

最后，__jump_table的內(nèi)容就是在每一個(gè)內(nèi)聯(lián)的static_branch_true函數(shù)中被填充的，該參數(shù)的參數(shù)是一個(gè)key，它指示了branch entry三元組中的最后一個(gè)字段。

static_branch_true函數(shù)的內(nèi)聯(lián)非常重要，它實(shí)現(xiàn)了將branch entry三元組數(shù)據(jù)直接插入到__jump_table section，而不是共享同一個(gè)函數(shù)體。

總之，如果你看代碼還是覺得別扭，手敲一遍我上面的示例程序，就理解了，內(nèi)核里面的也就這么回事，總結(jié)一句話：

依靠運(yùn)行時(shí)修改代碼而不是依靠狀態(tài)數(shù)據(jù)來控制執(zhí)行流。

我不知道這對(duì)于所謂的 通用計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì) 是不是反其道而行之，但在效果上，它確實(shí)是一匹好馬。不禁感嘆， 硬編碼讀起來是丑陋的，但執(zhí)行起來卻是高效的！

靈活性換高效率，得不償失，我是這樣以為。jump label的本質(zhì)在于， 將同時(shí)刻存在的一套代碼沿著時(shí)間線在可預(yù)期的固定時(shí)間點(diǎn)上分割成邏輯相反的兩套代碼。

硬件性能的提升將會(huì)證明jump label就是個(gè)笑話。

說兩句好話，Linux內(nèi)核參數(shù)，sysctl變量基本上就可以通過jump label來運(yùn)作，從而替代if判斷。

原文鏈接：https://blog.csdn.net/dog250/article/details/106715700
編輯：lyn