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http://m.shnenglu.com/pwq1989/上一篇對(duì)Luajit的代碼結(jié)構(gòu)和編譯過(guò)程做了簡(jiǎn)單的描述，這一篇就講一下buildvm在第一步預(yù)處理dasc文件的過(guò)程和DynASM這個(gè)輪子。
官方連接：
http://luajit.org/dynasm.html是為了讓你更優(yōu)雅的C里面擼匯編的一個(gè)工具，我記得以前看過(guò)一個(gè)老外的blog對(duì)比過(guò)同樣功能的jit code generator的語(yǔ)法，Luajit的作者顯然品位還是很高的。
我們先來(lái)看看如果不用工具硬生生擼代碼的話(huà)會(huì)發(fā)生什么。
1、你往一段內(nèi)存里面寫(xiě)0xB8,0x00,0x01....
2、你在文件里定義好多l(xiāng)abel，寫(xiě)個(gè)copy section的宏往內(nèi)存里面復(fù)制，你還不能確定里面到底是什么。（哦。。這個(gè)的術(shù)語(yǔ)叫Threaded。。。）
然后再對(duì)比下
AsmJit或者
Xbyak的例子看看（他們的功能差不多），DynASM還提供了.marco實(shí)現(xiàn)，就會(huì)發(fā)現(xiàn)語(yǔ)法真是sweeeet~
這是我寫(xiě)著玩的一個(gè)草泥馬語(yǔ)jit解釋器（
https://github.com/pwq1989/GMHjit）語(yǔ)法真是清新自然啊，如果你想看工業(yè)級(jí)的應(yīng)用，可以看看Google的Haberman寫(xiě)的protobuf的upb庫(kù)，里面用DynASM進(jìn)行了jit，號(hào)稱(chēng)快了多少多少（不去考證了），或者是agentzh寫(xiě)的sregex正則庫(kù)，也是用它做了jit。一般來(lái)說(shuō)DSL配上jit的話(huà)一定會(huì)快很多就錯(cuò)不了了。
下面給一個(gè)DynASM的Demo程序（摘抄自
這個(gè)blog）
1 // DynASM directives.
2 |.arch x64
3 |.actionlist actions
4
5 // This define affects "|" DynASM lines. "Dst" must
6 // resolve to a dasm_State** that points to a dasm_State*.
7 #define Dst &state
8
9 int main(int argc, char *argv[]) {
10 if (argc < 2) {
11 fprintf(stderr, "Usage: jit1 <integer>\n");
12 return 1;
13 }
14
15 int num = atoi(argv[1]);
16 dasm_State *state;
17 initjit(&state, actions);
18
19 // Generate the code. Each line appends to a buffer in
20 // "state", but the code in this buffer is not fully linked
21 // yet because labels can be referenced before they are
22 // defined.
23 //
24 // The run-time value of C variable "num" is substituted
25 // into the immediate value of the instruction.
26 | mov eax, num
27 | ret
28
29 // Link the code and write it to executable memory.
30 int (*fptr)() = jitcode(&state);
31
32 // Call the JIT-ted function.
33 int ret = fptr();
34 assert(num == ret);
35
36 // Free the machine code.
37 free_jitcode(fptr);
38
39 return ret;
40 }
預(yù)處理之后那就會(huì)變成這樣子：
1 //|.arch x64
2 //|.actionlist actions
3 static const unsigned
char actions[4] = {
4 184,237,195,255
5 };
6 7 // [
]
8
9 //| mov eax, num
10 //| ret
11 dasm_put(Dst, 0, num);
dasm_put就是把num參數(shù)和actions[]一起放入了Dst（#define Dst &state）的制定的內(nèi)存中，這時(shí)候已經(jīng)是機(jī)器碼的形式了。
下面是對(duì)于acitons[]數(shù)組內(nèi)容的解釋?zhuān)?br />184(B8)-- mov eax, [immediate] 指令的第一個(gè)字節(jié)
237 -- 內(nèi)置的標(biāo)志DASM_IMM_D, 指明應(yīng)該放入一個(gè)4字節(jié)寬度的參數(shù)，與上一條指令完成一個(gè)MOV
195(C3)-- 對(duì)應(yīng)ret指令
255 -- 內(nèi)置的標(biāo)志DASM_STOP
以上就是最簡(jiǎn)單的例子，dasm_growpc()是內(nèi)置的函數(shù)，用來(lái)增長(zhǎng)maxpc, 這樣在程序里面就可以方便寫(xiě)出jmp => label 這樣的指令了。
由于DynASM的文檔很少，幸虧還有幾個(gè)例子，除了例子唯一能看的就是源碼了，所以在用的時(shí)候出現(xiàn)問(wèn)題是很痛苦的。。當(dāng)時(shí)寫(xiě)GMHjit就發(fā)現(xiàn)了蛋疼的pre-process period bug，后來(lái)繞過(guò)去了。
源碼文件有這么幾個(gè)
-- dynasm.lua
-- dynasm_proto.h
-- dynasm_*.lua
-- dynasm_*.h // * x64 x86 ppc mips arm 等target
用起來(lái)就是lua dynasm.lua a.dasm > a.h
下面就從dynasm.lua開(kāi)始分析下他的源碼
入口是parseargs函數(shù)，里面給的g_opt參數(shù)賦默認(rèn)的值，一個(gè)repeat 中調(diào)用parseopt解析參數(shù)，opt_map就是option對(duì)args的函數(shù)映射。
函數(shù)wline，wcomment，wsync，wdumplines都是對(duì)輸出的目標(biāo)文件的操作。
真正的主函數(shù)是 translate，把input file變成 output file，在readfile中的doline函數(shù)是真正的處理過(guò)程，里面判斷是否是Assembler line之后Emit C code，調(diào)用dostmt(aline)。里面繼續(xù)有map_coreop[*]來(lái)處理section macro arch nop_ error_1 include if endif elseif 等關(guān)鍵字，想深入研究的可以自己去看，其中在loadarch中根據(jù)arch加載不同的lua庫(kù)
如果arch是x64的話(huà)，本質(zhì)還是require x86
來(lái)看dasm_x86.lua文件
_M.mergemaps這是關(guān)鍵的方法，設(shè)置了2個(gè)Map的元方法，然后返回，相當(dāng)于是把方法綁定在table里面?zhèn)鬟f了出去。處理后文件中關(guān)鍵的actionlist[]數(shù)組和Dasm_put(Dst, ...)的輸出就是這個(gè)lua文件的方法。
里面提供了很多dump方法，可以供我們遇到問(wèn)題時(shí)候調(diào)試處理過(guò)程。
action_names就是以后生成的action_list中的內(nèi)置標(biāo)志定義，必須與dasm_x86.h中的enum定義一致。
表明了代表的參數(shù)和長(zhǎng)度等信息。
這個(gè)文件里面所有的函數(shù)就是做了一件事，把你的 |... 這樣子的代碼處理成數(shù)組輸出到目標(biāo)文件中（我是匯編渣渣，里面貌似支持SSE2、3、4+，看不懂，等到以后看到traced jit的時(shí)候再去翻手冊(cè)把）
預(yù)處理完成之后，就是#include "dasm_x86.h"，里面有最關(guān)鍵的dasm_State結(jié)構(gòu)體的定義，幾乎里面所有的函數(shù)都是對(duì)外的API，有init,setup,free等等，除去初始化與free之外，有三個(gè)步驟是需要出現(xiàn)在你都代碼中：
1、dasm_put(Dst,...) 這個(gè)是自動(dòng)生成的，不用我們操心，根據(jù)actionlist[]和運(yùn)行時(shí)的參數(shù)寫(xiě)入到Dst指定的內(nèi)存（Dst->section）中.
2、dasm_link() 第二個(gè)參數(shù)是返回的代碼長(zhǎng)度大小，這個(gè)函數(shù)把section合并到一起，處理偏移等等。
3、dasm_encode() 第二個(gè)參數(shù)是一個(gè)接受encode輸出的buffer指針。
然后就可以用一個(gè)函數(shù)指針，比如聲明一個(gè) int (*f)(*int), int ret = f(param) 直接運(yùn)行剛剛生成的機(jī)器碼了。
posted on 2013-11-30 12:49
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