Safepointfuncties

Safepointfuncties verwijzen naar de punten in de uitvoering van een programma waar de runtime op een veilige manier alle threads kan stoppen voor onderhoudstaken. Deze concepten worden vooral gebruikt in omgevingen met een automatische geheugenbeheerder, zoals de Java Virtual Machine, maar komen ook voor in andere managed runtimes. Het doel is om een consistent en inspecteerbaar moment te bieden waarop de toestand van het programma kan worden onderzocht en aangepast zonder dat er onduidelijke referenties of incomplete bewerkingen bestaan.

Werking en doel. Tijdens de uitvoering worden safepoints geïnstrumenteerd in de code zodat op bepaalde locaties of tussen instructies gecontroleerd kan worden of er een safepoint is bereikt. Wanneer alle threads een safepoint hebben bereikt, kan de runtime ingrijpen: geheugenbeheerder kan garbage collection uitvoeren, stack- en registertoestanden kunnen worden geanalyseerd, en optimalisaties zoals deoptimalisatie of patching van code kunnen plaatsvinden. Nadat de benodigde onderhoudstaken zijn afgerond, worden de threads hervat.

Implementatievarianten. In enkele systemen gebeurt dit via polling safepoints, waarbij threads periodiek een globale vlag controleren. Andere benaderingen plaatsen safepoints op specifieke, deterministische locaties zoals methodeloops of oproepen, vaak ondersteund door de JIT-compiler. Sommige runtimes gebruiken speciale instructies of tables die de aanwezigheid van een safepoint markeren en de interrupt toestaan zonder onduidelijke side-effecten.

Voordelen en nadelen. Safepoints leveren voorspelbare en consistente GC- en deoptimalisatiepunten op, wat bijdraagt aan de correctheid en herstelbaarheid van de runtime. Het nadeel kan bestaan uit extra overhead tijdens de uitvoering en mogelijk langere pauzes tijdens onderhoudsperioden, afhankelijk van de implementatie en workloads.

Zie ook. Garbage collection, deoptimalisatie, runtime-synchronisatie.