关闭JIT，并控制MSIL（自己的VM）中的代码流

Question

我正在用C＃编写自己的脚本语言，有一些我喜欢的功能，我选择使用MSIL作为输出的字节码（Reflection.Emit非常有用，我不必考虑另一个字节码）。它工作，发出可执行文件，可以运行（甚至用Reflector :)反编译）并且非常快。

但是 - 我想在一个进程+一个线程中运行多个'进程'，并手动控制它们分配的CPU时间（也实现.NET框架提供的更强大的IPC）有没有办法完全禁用JIT并创建自己的VM，使用.NET框架（和控制内存使用等）逐步执行指令，而不需要自己编写任何内容，或者要实现这一点我必须编写完整的MSIL解释？

编辑1）：我知道解释IL不是宇宙中最快的东西：）

编辑2）：澄清 - 我希望我的虚拟机成为某种'操作系统' - 它获得一些CPU时间并在进程之间划分，控制它们的内存分配，等等。它不必是快速的，也不是有效的，而只是我的一些实验的概念证明。我不需要在处理每条指令的程度上实现它 - 如果这应该由.NET完成，我不介意，我只想说：第一步说明，等到我告诉你下一步。

编辑3）：我意识到，ICorDebug可以完成我的需求，现在看看Mono运行时的实现。

Answer 1

您可以使用Mono - 我相信允许选项来解释IL而不是JIT它。它的开源意味着（需要许可）你应该能够根据自己的需要对其进行修改。

Mono并不具备.NET的所有功能 - 但可能会完成您所需要的一切。

Answer 2

请注意，MSIL旨在由JIT编译器解析。它不太适合翻译。一个很好的例子可能是ADD指令。它用于添加各种值类型值：byte，short，int32，int64，ushort，uint32，uint64。您的编译器知道需要哪种类型的添加，但在生成MSIL时您将丢失该类型信息。

现在您需要在运行时找回它，并且需要检查评估堆栈上的值的类型。很慢。

易于解释的IL具有ADD8，ADD16等专用ADD指令

Answer 3

Common Language Runtime的Microsofts实现只有一个执行系统JIT。另一方面，Mono同时带有JIT和翻译。

但是，我并不完全明白你自己想要做什么以及你想要留给Microsofts实现的内容：

  

有没有办法完全禁用JIT并创建自己的VM？

和

  

...我不需要自己写任何东西，或者要实现这一点我必须编写完整的MSIL解释？

有点矛盾。

如果你认为，你可以编写一个比微软JIT更好的执行系统，你将不得不从头开始编写它。但请记住，微软和单声道JIT都是高度优化的编译器。 (Programming language shootout)

无法从用户模式准确地为操作系统进程安排CPU时间。那是操作系统的任务。

绿色线程的某些实现可能是一个想法，但这绝对是非托管代码的主题。如果这就是您想要的，请查看CLR托管API。

我建议你尝试在CIL中实现你的语言。毕竟，它被编译为原始x86。如果您不关心可验证性，可以在必要时使用指针。

Answer 4

您可以考虑做的一件事是以状态机方式生成代码。让我解释一下我的意思。

当您使用yield return在C＃中编写生成器方法时，该方法将编译为实现状态机的内部IEnumerator类。方法的代码被编译为逻辑块，这些逻辑块以yield return或yield break语句终止，并且每个块对应于编号状态。因为每个yield return必须提供一个值，所以每个块以在本地字段中存储值结束。枚举器对象为了生成其下一个值，调用一个方法，该方法由当前状态号上的巨型switch语句组成，以便运行当前块，然后提前状态并返回本地字段的值。

您的脚本语言可以以类似的方式生成其方法，其中方法对应于状态机对象，并且VM通过在分配的时间内推进状态机来分配时间。这个方法的一些棘手的部分：实现方法调用和try / finally块之类的东西比生成直接的MSIL更难。