Question

我想为我编写的玩具语言处理器编写一个非常小的概念验证JIT编译器（纯粹是学术性的），但我在设计的中间高度遇到了一些麻烦。从概念上讲，我熟悉JIT的工作原理 - 您将字节码编译成（机器或汇编？）代码来运行。然而，在螺母和螺栓水平上，我并不是非常想要你实际上做那样。

我的（非常“新手”）膝跳反应，因为我没有第一个线索从哪里开始，将尝试类似以下内容：

mmap（）一块内存，设置对PROT_EXEC的访问
将本机代码写入块
存储当前寄存器（堆栈指针，等等）。
修改当前寄存器以指向映射区域中的本机代码块
本机代码现在由机器执行
恢复以前的寄存器

甚至关闭到/正确的算法？我已经尝试过阅读我知道有JIT编译器学习的不同项目（比如V8），但是由于它们的大小，这些代码库很难被消费，而我几乎不知道从哪里开始寻找。

Answer 1

不确定linux，但这适用于x86 / windows 更新：http://codepad.org/sQoF6kR8

#include <stdio.h>
#include <windows.h>

typedef unsigned char byte;

int arg1;
int arg2;
int res1;

typedef void (*pfunc)(void);

union funcptr {
  pfunc x;
  byte* y;
};

int main( void ) {

  byte* buf = (byte*)VirtualAllocEx( GetCurrentProcess(), 0, 1<<16, MEM_COMMIT, PAGE_EXECUTE_READWRITE );

  if( buf==0 ) return 0;

  byte* p = buf;

  *p++ = 0x50; // push eax
  *p++ = 0x52; // push edx

  *p++ = 0xA1; // mov eax, [arg2]
  (int*&)p[0] = &arg2; p+=sizeof(int*);

  *p++ = 0x92; // xchg edx,eax

  *p++ = 0xA1; // mov eax, [arg1]
  (int*&)p[0] = &arg1; p+=sizeof(int*);

  *p++ = 0xF7; *p++ = 0xEA; // imul edx

  *p++ = 0xA3; // mov [res1],eax
  (int*&)p[0] = &res1; p+=sizeof(int*);

  *p++ = 0x5A; // pop edx
  *p++ = 0x58; // pop eax
  *p++ = 0xC3; // ret

  funcptr func;
  func.y = buf;

  arg1 = 123; arg2 = 321; res1 = 0;

  func.x(); // call generated code

  printf( "arg1=%i arg2=%i arg1*arg2=%i func(arg1,arg2)=%i\n", arg1,arg2,arg1*arg2,res1 );

}

Answer 2

Youmay想看看 libjit ，它提供了您正在寻找的基础设施：

libjit库实现即时编译功能。与其他JIT不同，这个一个被设计为独立于任何特定的虚拟机字节码格式或语言。

http://freshmeat.net/projects/libjit

Answer 3

Android Dalvik JIT编译器也值得一看。它应该是相当小和精简（不确定这是否有助于理解它或使事情更复杂）。它也以Linux为目标。

如果情况越来越严重，那么查看LLVM可能也是一个不错的选择。

Jeremiah建议的函数指针方法听起来不错。你可能想要使用调用者的堆栈，并且可能只剩下几个寄存器（在x86上），你需要保留或不触摸。在这种情况下，如果您的编译代码（或条目存根）在继续之前将它们保存在堆栈中，则可能是最简单的。最后，这一切都归结为编写汇编程序函数并从C语言连接到它。

Answer 4

How to JIT - an introduction是一篇新文章（从今天开始！），它解决了其中一些问题，并描述了更大的图景。

Answer 5

答案取决于您的编译器以及放置代码的位置。见http://encode.ru/threads/1273-Just-In-Time-Compilation-Improvement-For-ZPAQ?p=24902&posted=1#post24902

在32位Vista中进行测试，无论代码是放在堆栈，堆还是静态内存，Visual C ++都会产生DEP（数据执行保护）错误。 g ++，Borland和Mars有时可以工作。 JIT代码访问的数据需要声明为volatile。

Answer 6

除了到目前为止建议的技术之外，查看线程创建函数可能是值得的。如果创建一个新线程，并将起始地址设置为生成的代码，则可以确定没有需要保存或恢复的旧寄存器，并且OS会为您处理相关寄存器的设置。即，您删除了列表中的第3步，第4步和第6步。

Answer 7

您可能对why the lucky stiff的Potion编程语言感兴趣。它是一种小型，不完整的语言，具有即时编译功能。 Potion的小尺寸使其更容易理解。存储库包含language's internals的描述（JIT内容从标题“ ~jit~ ”开始）。

由于它在Potion's VM的上下文中运行，因此实现变得复杂。但是，不要让这吓到你。不久就能看到他的目标。基本上，使用一小组VM操作码可以将某些操作建模为optimized assembly。

如何动态生成和运行本机代码？

7 个答案: