JIT是一种编译器策略,它将代码表述为一种中间状态,在运行时将其转换为依赖于体系结构的机器码,并即时执行,在PHP8中,Zend VM不需要解释某些操作码,并且这些指令将直接作为CPU级指令执行。
PHP 8 的 JIT
PHP 8 Just In Time (JIT) 编译器带来的影响是毋庸置疑的。但是到目前为止,我发现关于 JIT 应该做什么却知之甚少。
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经过多次研究和放弃,我决定亲自检查 PHP 源代码。结合!本文来源gaodai#ma#com搞*!代#%^码网5
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我对 C 语言的一些知识和我目前收集到的所有零散信息,我提出了这篇文章,我希望它能帮助您更好地理解 PHP 的 JIT。
简单一点来说 : 当 JIT 按预期工作时,您的代码不会通过 Zend VM 执行,而是作为一组 CPU 级指令直接执行。
这就是全部的想法。
但是为了更好地理解它,我们需要考虑 php 如何在内部工作。不是很复杂,但需要一些介绍。
PHP 的代码是怎么执行的?
总所周知, PHP 是解释型语言,但这句话本身是什么意思呢?
每次执行 PHP 代码(命令行脚本或者 WEB 应用)时,都要经过 PHP 解释器。最常用的是 PHP-FPM 和 CLI 解释器。
解释器的工作很简单:接收 PHP 代码,对其进行解释,然后返回结果。
一般的解释型语言都是这个流程。有些语言可能会减少几个步骤,但总体的思路相同。在 PHP 中,这个流程如下:
读取 PHP 代码并将其解释为一组称为 Tokens 的关键字。这个过程让解释器知道各个程序都写了哪些代码。 这一步称为 Lexing 或 Tokenizing 。
拿到 Tokens 集合以后,PHP 解释器将尝试解析他们。通过称之为 Parsing 的过程生成抽象语法树(AST)。这里 AST 是一个节点集表示要执行哪些操作。比如,「 echo 1 + 1 」实际含义是 「打印 1 + 1 的结果」 或者更详细的说 「打印一个操作,这个操作是 1 + 1」。
有了 AST ,可以更轻松地理解操作和优先级。将抽象语法树转换成可以被 CPU 执行的操作需要一个用于过渡的表达式 (IR),在 PHP 中我们称之为 Opcodes 。将 AST 转换为 Opcodes 的过程称为 compilation 。
有了 Opcodes ,有趣的部分就来了: executing 代码! PHP 有一个称为 Zend VM 的引擎,该引擎能够接收一系列 Opcodes 并执行它们。执行所有 Opcodes 后, Zend VM 就会将该程序终止。
这是包含 Opcache 扩展的流程示意图:
JIT 编译有什么效果?
听了 Zeev 在 PHP Internals News 发表的 PHP 和 JIT 广播 之后,我弄清了 JIT 实际做了什么事情。
如果说 Opcache 扩展可以更快的获取 Opcodes 将其直接转到 Zend VM,则 JIT 让它们完全不使用 Zend VM 即可运行。
Zend VM 是用 C 编写的程序,充当 Opcodes 和 CPU 之间的一层。 JIT 在运行时直接生成编译后的代码,因此 PHP 可以
跳过 Zend VM 并直接被 CPU 执行。 从理论上说,性能会更好。
这听起来很奇怪,因为在编译成机器码之前,需要为每种类型的结构体编写一个具体的实现。但实际上这也是合理的。
PHP 的 JIT 使用了名为 DynASM (Dynamic Assembler) 的库,该库将一种特定格式的一组 CPU 指令映射为许多不同 CPU 类型的汇编代码。因此,编译器只需要使用 DynASM 就可以将 Opcodes 转换为特定结构体的机器码。
但是,有一个问题困扰了我很久。