Java Hotspot JVM如何处理x86上的整数除数溢出？

在Java中划分两个

int

s没有什么特别之处。除非处理两种特殊情况中的一种：

除以零。（JVM要求虚拟机抛出

算术异常

）

除法溢出（

Integer.MIN\u VALUE/-1

，JVM要求结果等于

Integer.MIN\u VALUE

）（此问题专门针对这种情况）

发件人：

有一种特殊情况不满足此规则：如果被除数是

int

类型的最大可能大小的负整数，且除数是

-1

，则发生溢出，结果等于被除数。尽管存在溢出，但在这种情况下不会引发异常

在我的计算机上（

x86_64

）本机分区产生一个

SIGFPE

错误

当我编译以下C代码时：

#包括
#包括
整数除法（整数a，整数b）{
int r=a/b；
printf（“%d/%d=%d\n”，a、b、a/b）；
返回r；
}
int main（）{
除法（整数最小值，-1）；
返回0；
}

我得到的结果（在x86上）：

tmp$gcc division.c
tmp美元/年输出
浮点异常（内核转储）

在ARM上编译的完全相同的代码（

aarch64

）生成：

-2147483648/-1=-2147483648

因此，在x86上，热点虚拟机似乎需要做额外的工作来处理这种情况

• 在这种情况下，虚拟机要做什么才能在编译代码中不损失太多性能
• 它是否利用POSIX系统中信号处理的可能性？如果是，它在Windows上使用什么

在这种情况下，虚拟机如何做才能不损失性能 编译代码太多

他们什么也不做。它只是作为if语句实现的

基于目标体系结构有不同的字节码解释器，但我看了一下，它们的实现都是相同的

我不确定这句话指的是什么。我在JDK邮件列表中找不到任何关于这个方法的有趣的提及，如果我想解释一些历史性的决定，这是我通常的选择

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无论如何，强调“可以”这个词。无论他们的意思是什么，他们都不会这么做。

你说得对-由于特殊情况，HotSpot JVM不能盲目使用

idiv

cpu指令

因此，JVM执行一个额外的检查，

Integer.MIN\u值是否除以
-1
。此检查同时存在于和中

如果我们用
-XX:+printsassembly
检查实际编译的代码，我们将看到如下内容

  0x00007f212cc58410:   cmp    $0x80000000,%eax    ; dividend == Integer.MIN_VALUE?
  0x00007f212cc58415:   jne    0x00007f212cc5841f
  0x00007f212cc58417:   xor    %edx,%edx
  0x00007f212cc58419:   cmp    $0xffffffff,%r11d   ; divisor == -1?
  0x00007f212cc5841d:   je     0x00007f212cc58423
  0x00007f212cc5841f:   cltd   
  0x00007f212cc58420:   idiv   %r11d               ; normal case
  0x00007f212cc58423:   mov    %eax,0x70(%rbx)

但是，正如您可能注意到的，没有检查除数==0。这被认为是一种例外情况，在正常程序中永远不会发生这种情况。这称为隐式异常。JVM记录这种异常可能发生的位置，并依赖操作系统信号（或Windows术语中的异常）来处理这种情况

见：

但是，如果隐式异常在同一位置发生得太频繁，JVM会对编译后的代码进行去优化，然后使用显式零检查重新编译（以避免频繁信号处理的性能损失）。
您提到的代码永远不会在常规热点构建中执行。这段代码是“C++解释器”的一部分，这是一个用于各种测试和实验的玩具“零汇编”解释器。普通的JDK二进制文件甚至不包含此代码。实际执行的代码是
  0x00007f212cc58410:   cmp    $0x80000000,%eax    ; dividend == Integer.MIN_VALUE?
  0x00007f212cc58415:   jne    0x00007f212cc5841f
  0x00007f212cc58417:   xor    %edx,%edx
  0x00007f212cc58419:   cmp    $0xffffffff,%r11d   ; divisor == -1?
  0x00007f212cc5841d:   je     0x00007f212cc58423
  0x00007f212cc5841f:   cltd   
  0x00007f212cc58420:   idiv   %r11d               ; normal case
  0x00007f212cc58423:   mov    %eax,0x70(%rbx)

      if (sig == SIGFPE  &&
          (info->si_code == FPE_INTDIV || info->si_code == FPE_FLTDIV)) {
        stub =
          SharedRuntime::
          continuation_for_implicit_exception(thread,
                                              pc,
                                              SharedRuntime::
                                              IMPLICIT_DIVIDE_BY_ZERO);