使JIT編譯器

Question

我寫了一個Brainfuck實現（C++），其工作原理是這樣：

1. 讀取輸入brainfuck文件
2. 做瑣碎的優化
3. 轉換brainfuck成機器代碼的VM
4. 在VM中執行此機器代碼

這很快，但瓶頸現在在虛擬機上。它是用C++編寫的，讀取一個令牌，執行一個動作（如果你知道Brainfuck，這個動作根本不是很多）等等。

我想要做的是剝離虛擬機並生成本地機器代碼（基本上，JIT編譯器）。這很容易成爲20倍的加速。

這意味着步驟3被JIT編譯器替換，步驟4替換執行生成的機器代碼。

我真的不知道從哪裏開始，所以我有幾個問題：

1. 這是如何工作，如何生成的機器代碼得到執行？
2. 是否有任何C++庫用於生成本機機器碼？

Answer 1

1. 生成的機器代碼只是jmp -ed或call -ed照常功能。有時還需要禁用內存上的不執行標誌（NX位），其中包含生成的代碼。在linux中，這是通過mprotect(addr, size, PROT_READ | PROT_WRITE | PROT_EXEC.)完成的。在Windows中，NX被稱爲DEP。

2. 有一些......例如， http://www.gnu.org/software/lightning/ - GNU Lightning（通用）和https://developer.mozilla.org/En/Nanojit - Nanojit，用於Firefox JavaScript JIT引擎。更強大和更現代的JIT是LLVM，您只需將BF代碼轉換爲LLVM IR，然後LLVM就可以爲許多平臺執行優化和代碼生成，或者在具有JIT功能的解釋器（虛擬機）上運行LLVM IR。有一個關於BF後& LLVM完全LLVM JIT編譯器BF http://www.remcobloemen.nl/2010/02/brainfuck-using-llvm/

另一個BF + LLVM編譯器是在這裏，在LLVM的SVN：https://llvm.org/svn/llvm-project/llvm/trunk/examples/BrainF/BrainF.cpp

Answer 2

GNU Lightning是一組宏，可以爲幾種不同的體系結構生成本機代碼。您需要對彙編代碼有深入的瞭解，因爲您的第3步將涉及使用Lightning宏將機器代碼直接發送到稍後執行的緩衝區中。

Answer 3

LLVM是一個完整的C++庫（或一套庫），用於從中間形式生成本地代碼，包含文檔和示例，並且已用於生成JITters。

（它也有一個使用框架的C/C++編譯器 - 但是框架本身可以用於其他語言）。

Answer 4

下面是使用新的gcc-JIT一個例子： JIT-compilation using GCC 5

它甚至優化INCS到常數。