7.15.9　Concurrent Marking（CM）

(1)　実行契機

CMは大きく次の5つの処理から構成されます。それぞれの実行契機について示します。なお，1.〜5.の表記は上図の1.〜5.に対応しています。

1. Concurrent Root Region Scan：

   YoungGC(initial-mark)終了後，実行されます。

2. Concurrent Mark：

   1.の終了後，1.に続けて実行されます。

3. Remark：

   2.の終了後，アプリケーションを停止できるタイミングで実行されます。

4. Cleanup：

   3.の終了後，アプリケーションを停止できるタイミングで実行されます。

5. Concurrent Cleanup：

   4.の終了後，4.に続けて実行されます。

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(2)　対象範囲

New領域，Tenured領域およびHumongous領域

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(3)　処理内容

CMは大きく次の5つの処理から構成されます。それぞれの処理の詳細を示します。

1. Concurrent Root Region Scan：

   ローカル変数や使用中のオブジェクトから直接参照されているSurvivor領域内のオブジェクトにマークを付ける処理です。マルチスレッドで実行されます。

2. Concurrent Mark：

   YoungGC(initial-mark)のマーキングと1.のマーキングでマークを付けたオブジェクトが参照しているオブジェクトにマークを付ける処理です。マルチスレッドで実行されます。

3. Remark：

   2.のマーキング中に参照関係が変化したオブジェクトのマークを付け直す処理です。マルチスレッドで実行されます。

4. Cleanup：

   リージョンごとに使用中オブジェクトの合計サイズを求める処理です。また，次のCMに備え，マークの初期化もします。マルチスレッドで実行されます。

5. Concurrent Cleanup：

   使用中のオブジェクトが1つも存在しないリージョンを回収する処理です。シングルスレッドで実行されます。

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(4)　処理結果

Eden領域：

使用中のオブジェクトに対応した領域にマークが付きます。

5.の処理でEdenリージョンが回収された場合，領域サイズが減少します。

Survivor領域：

使用中のオブジェクトに対応した領域にマークが付きます。

5.の処理でSurvivorリージョンが回収された場合，領域サイズが減少します。

Tenured領域：

使用中のオブジェクトに対応した領域にマークが付きます。

5.の処理でTenuredリージョンが回収された場合，領域サイズが減少します。

Humongous領域：

使用中のオブジェクトに対応した領域にマークが付きます。

5.の処理でHumongousリージョンが回収された場合，領域サイズが減少します。

Metaspace領域：

変化はありません。

Free領域：

使用中のオブジェクトが1つも存在しないリージョンを回収した場合,領域サイズが増加します。

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(5)　アプリケーションの停止の有無

1. Concurrent Root Region Scan：

   CMスレッドで，アプリケーションを停止しないで実行されます。

2. Concurrent Mark：

   CMスレッドで，アプリケーションを停止しないで実行されます。

3. Remark：

   VMスレッドで，アプリケーションを停止して実行されます。

4. Cleanup：

   VMスレッドで，アプリケーションを停止して実行されます。

5. Concurrent Cleanup：

   CMスレッドで，アプリケーションを停止しないで実行されます。

アプリケーションは停止しませんが，4.の処理の終了から5.の処理が終了するまでの間にFullGCや新しいリージョンの確保がされた場合，5.の処理が終了するまで，YoungGC(normal)やFullGCや新しいリージョンの確保の処理を待たせます。

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(6)　ほかのGCとの関係

注　CMの処理中はYoungGC(initial-mark)は発生しません。

1. Concurrent Root Region Scan：

   • YoungGC(normal)：実行されません。

   • MixedGC：実行されません。

   • FullGC：実行されません。

2. Concurrent Mark：

   • YoungGC(normal)：2.の処理中に実行された場合，2.の処理を中断します。YoungGC(normal)が終了すると，再開されます。

   • MixedGC：実行されません。

   • FullGC：2.の処理中に実行された場合，2.の処理を中止します。途中結果は破棄されます。

3. Remark：

   • YoungGC(normal)：実行されません。

   • MixedGC：実行されません。

   • FullGC：実行されません。

4. Cleanup：

   • YoungGC(normal)：実行されません。

   • MixedGC：実行されません。

   • FullGC：実行されません。

5. Concurrent Cleanup：

   • YoungGC(normal)：5.の処理中に実行された場合，5.の処理が終了するまでYoungGC(normal)を待機させます。

   • MixedGC：実行されません。

   • FullGC：5.の処理中に実行された場合，5.の処理が終了するまでFullGCを待機させます。

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(7)　補足

• 関連オプション

  CMをするスレッド数は-XX:ConcGCThreadsオプションで指定できます。CMをするスレッド数を増やすとスループットが低下します。-XX:ConcGCThreadsオプションを指定しなかった場合，スレッド数は-XX:ConcGCThreadsオプションのデフォルト値となります。詳細については，マニュアル「アプリケーションサーバ リファレンス 定義編(サーバ定義)」の「14.5　Application Serverで指定できるJava HotSpot VMのオプション」の-XX:ConcGCThreadsを参照してください。

• 確認方法

  Concurrent Root Region Scan，Concurrent Mark，Concurrent Cleanupの確認はログの先頭に［VCM］の識別子が付いていることから確認できます。Concurrent Markのログのイメージを次に示します。

  [VCM]<Wed Jul 31 11:45:23 2013>[Concurrent Mark Start][User: 0.0000000 secs][Sys: 0.0000000 secs]
  [VCM]<Wed Jul 31 11:45:31 2013>[Concurrent Mark End][User: 0.0321549 secs][Sys: 0.0129454 secs]

VCMのログが複数行にわたるため，CMログは開始時にStart，終了時にEndが出力されます。複数行に渡る場合，CPU使用時間はEndのログにStartからEndまでの処理時間が出力され，Startのログは0が出力されます。ログの記述内容や詳細に関しては，マニュアル「アプリケーションサーバ リファレンス 定義編(サーバ定義)」の「-XX:[+|-]HitachiVerboseGC（拡張verbosegc情報出力オプション）」を参照してください。

またRemark，Cleanupの処理は処理中にアプリケーションを停止するため，VG1ログに出力されます。Remark，Cleanupの処理はGCログのGC種別が“CM Remark”，“CM Cleanup”という出力から判断できます。

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