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第一篇對Luajit做一個大概的介紹,我目前也正在慢慢的讀通源碼中,以后發現了新東西就補充在這里。

大家可以從官網下載到源碼(http://luajit.org/),也可以從Github(https://github.com/LuaDist/luajit)down下來,順便還可以看下commit記錄。

大家對著luajit的wiki結合源碼看的話會更好些,因為。。文檔太特么少了!!

目錄結構:
-- src
    -- host
    -- jit
    *.c
    *.h
    *.dasc
等等,別的不是很重要

最開始我是從main函數開始看的,然后。。碰了一鼻子灰,后來研究下他的makefile,發現他是這樣子的編譯的,貼一下關鍵的msvcbuild.bat的代碼(這個更容易看懂)
 1 :X64
 2 minilua %DASM% -LN %DASMFLAGS% -o host\buildvm_arch.h vm_x86.dasc
 3 @if errorlevel 1 goto :BAD
 4 
 5 %LJCOMPILE% /I "." /I %DASMDIR% host\buildvm*.c
 6 @if errorlevel 1 goto :BAD
 7 %LJLINK% /out:buildvm.exe buildvm*.obj
 8 @if errorlevel 1 goto :BAD
 9 if exist buildvm.exe.manifest^
10   %LJMT% -manifest buildvm.exe.manifest -outputresource:buildvm.exe
11 
12 buildvm -m peobj -o lj_vm.obj
13 @if errorlevel 1 goto :BAD
14 buildvm -m bcdef -o lj_bcdef.h %ALL_LIB%
15 @if errorlevel 1 goto :BAD
16 buildvm -m ffdef -o lj_ffdef.h %ALL_LIB%
17 @if errorlevel 1 goto :BAD
18 buildvm -m libdef -o lj_libdef.h %ALL_LIB%
19 @if errorlevel 1 goto :BAD
20 buildvm -m recdef -o lj_recdef.h %ALL_LIB%
21 @if errorlevel 1 goto :BAD
22 buildvm -m vmdef -o jit\vmdef.lua %ALL_LIB%
23 @if errorlevel 1 goto :BAD
24 buildvm -m folddef -o lj_folddef.h lj_opt_fold.c
25 @if errorlevel 1 goto :BAD

先創建了一個buildvm.exe的中間工具,來自動生成代碼,分別生成了lj_vm.obj,lj_bcdef.h,lj_ffdef.h ,lj_recdef.h ,jit\vmdef.lua,lj_folddef.h, lj_libdef.h

其中lv_vm.obj是依賴于host\buildvm_arch.h的,這個是用DynASM預處理vm_x86.dasc生成的,這個工具的具體分析會在下一篇博客提及。

先來看下上面自動生成的代碼:
lj_bcdef.h:
 1 LJ_DATADEF const uint16_t lj_bc_ofs[] = {
 2 0,
 3 71,
 4 142,
 5 213,
 6 284,
 7 
 8 };
 9 
10 LJ_DATADEF const uint16_t lj_bc_mode[] = {
11 BCDEF(BCMODE)
12 BCMODE_FF,
13 BCMODE_FF,
14 BCMODE_FF,
15 BCMODE_FF,
16 BCMODE_FF,
17 
18 };

lj_bc_ofs[]可能是bc在vm代碼段中的偏移量(這個我還沒深入進去調試一下),vm的一部分是用DynASM直接擼匯編擼出來的,wiki中也有提到下一步jit化的opcode等等。
lj_bc_mode[]的用來根據壓縮后的bytecode構造,分離出操作數,第一行的兩個宏的定義是
#define BCMODE(name, ma, mb, mc, mm) \
  (BCM##ma|(BCM##mb<<3)|(BCM##mc<<7)|(MM_##mm<<11)),
#define BCMODE_FF 0

#define BCDEF(_) \
  /* Comparison ops. ORDER OPR. */ \
  _(ISLT, var, ___, var, lt) \
  _(ISGE, var, ___, var, lt) \
  _(ISLE, var, ___, var, le) \
  _(ISGT, var, ___, var, le) \
...
總之就是充斥著各種拼接起來的宏

lj_ffdef.h:
1 FFDEF(assert)
2 FFDEF(type)
3 FFDEF(next)
4 FFDEF(pairs)
5 FFDEF(ipairs_aux)
6 
FFDEF的定義是在
1 /* Fast function ID. */
2 typedef enum {
3   FF_LUA_ = FF_LUA,    /* Lua function (must be 0). */
4   FF_C_ = FF_C,        /* Regular C function (must be 1). */
5 #define FFDEF(name)    FF_##name,
6 #include "lj_ffdef.h"
7   FF__MAX
8 } FastFunc;
差不多就是用FF_##name把上面的名字拼接起來,然后生成在enum里面,這樣就能當成是數字,在數組中迅速找到入口了

vmdef.lua:
這個里面內容就不貼了,包括bcname,irname,irfpm,irfield,ircall 的定義,在jit文件夾下面,用于調試等,比如在dump.lua中就有用到
local jit = require("jit")
assert(jit.version_num == 20002, "LuaJIT core/library version mismatch")
local jutil = require("jit.util")
local vmdef = require("jit.vmdef")  // ← ← ← ←

當你用luajit -jdump的時候,就是調用的lua的jit庫里面的lua函數

lj_recdef.h:
 1 static const uint16_t recff_idmap[] = {
 2 0,
 3 0x0100,
 4 0x0200,
 5 0x0300,
 6 0,
 7 0,
 8 0x0400,
 9 
10 };
11 
12 static const RecordFunc recff_func[] = {
13 recff_nyi,
14 recff_c,
15 recff_assert,
16 recff_type,
17 recff_ipairs_aux,
18 
19 };
其中recff_func[]是被注冊的被traced jit 跟蹤的函數,具體可是在lj_ffrecord.c里面看到
recff_idmap[]被用在lj_ffrecord_func這個函數中,有一個關鍵的數據結構RecordFFData,用來記錄在trace過程中被調用函數的參數和返回值個數,和一些輔助數據,opcode,literal等等。通過recff_idmap[]保存的值來區分函數(待仔細研究)


lj_folddef.h:
 1 static const FoldFunc fold_func[] = {
 2   fold_kfold_numarith,
 3   fold_kfold_ldexp,
 4   fold_kfold_fpmath,
 5   fold_kfold_numpow,
 6 
 7 };
 8 
 9 static const uint32_t fold_hash[916] = {
10 0xffffffff,
11 0xffffffff,
12 0x5b4c8016,
13 
14 };
用在FOLD optimization中,見lj_opt_fold.c,主要在
1 if ((fh & 0xffffff) == k || (fh = fold_hash[h+1], (fh & 0xffffff) == k)) {
2       ref = (IRRef)tref_ref(fold_func[fh >> 24](J));
3       if (ref != NEXTFOLD)
4     break;
5     }
是根據數組偏移獲取函數,直接執行。
(這個Optimation略復雜,以后的博文中再說)

----------------------------------------分割線-------------------------------------------

以上就是buildvm生成代碼,在很多.c的文件中,他加入了一些無意義的MARCO,目的是為了能被buildvm識別出

下面說說src根目錄下面的文件:

lauxlib.h:
用戶開發擴展和與C交互的時候的頭文件

lib_*.h /.c:
顧名思義,就是利用LuaAPI寫的內部標準庫,會在方法上表明是否會被trace ( LJLIB_REC(.) )。

ljamalg.c:
文件的合并

lj_alloc.h /.c:
定制的Memory Allocator

lj_api.c:
Public Lua/C API.

lj_arch.h:
Target architecture selection

lj_jit.h:
jit編譯器里面數據結構的定義

lj_asm.h/ .c  lj_asm_*.c lj_emit_*.h lj_target_*.h/.c :
將IR編譯成Machine Code,關鍵的數據結構ASMState,線性掃描的O(n2)分配算法

lj_bc.h/ .c:
Luajit字節碼的定義和內存布局

lj_bcdump.c lj_bcread.c  lj_bcwrite.c:
圍繞著字節碼的操作

lj_carith.c:
C實現的一些數字運算

lj_ccall.h/ .c  lj_ccallback.h / .c :
FFI C語言函數調用和回調綁定

lj_debug.h/.c :
調試與自省用

lj_def.h:
這個很重要,重要的類型和一些宏定義在這里

lj_c*.h/ .c:
和C語言先關的,比如類型轉化,char管理,數據管理

lj_frame.h:
Luajit的棧幀管理

lj_func.h/.c:
Function handle和閉包有關的upvalue數據結構

lj_gc.h/.c:
GC相關,GC可以看下luajit的wiki,里面涉及不少增量式GC的paper和作者的看法

lj_gdbjit.h/.c :
對gdb的支持

lj_ir*.h/.c:
SSA,IR相關(這個和bytecode還是不一樣的)操作和優化

lj_lex.h/.c  lj_parse.h/.c:
lexer和parser

lj_mcode.h/.c:
Machine Code管理

lj_opt_*.h:
各種bytecode層面上的優化

lj_snap.h/.c:
快照支持

lj_state.h/.c:
LuaState和Stack的操作

lj_str*.h/.c  lj_tab.h/.c:
原生類型string和table操作

lj_udata.h/.c:
類型user data的操作

lj_vm.h/.c  lj_vmevent.h/.c:
vm的API和事件注冊(lj_vmevent_send)

lj_vmmath.h/.c:
對vm支持的math庫

lua.h:
luaState等基本的Lua結構

lualib.h:
和Lua一樣,標準庫的API

luajit.h:
luajit 的public API

vm_*.dasc:
編譯期被DynASM預處理的源文件,下一篇講DynASM時候介紹dasc文件

wmain.c:
windows下面的main入口

和Trace相關的:
lj_crecord.h/.c  : C操作的trace record
lj_dispatch.h/.c :  指令分發,調用ASMFuction,處理指令前的hook和記錄trace用的hot count,有一個重要的數據結構 GG_State
lj_ff*.h/.c: 上面講lj_ffdef.h的時候提過,trace的時候 記錄Fast Function的調用記數
lj_trace.h/.c: trace的具體過程
lj_traceerr.h : trace error
posted on 2013-11-28 19:23 右席 閱讀(12685) 評論(4)  編輯 收藏 引用 所屬分類: Luajit
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