JIT
使用JIT技術的腳本引擎
【源碼下載】JIT腳本引擎：CMinus 0.1版開放下載
摘要: 說明：CMinus是一個讀入修改過語法的C源程序，然后編譯成x86指令集寫入內存，最后用__stdcall調用約定跟C++互相交流的腳本引擎。
目標：CMinus的定位是中間語言，用于將其他語言編譯到CMinus上，享受本地指令帶來的好處。
進度：完成所有功能，但是由于指令集生成的算法不好，打算修改。
下載：【內詳】。
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2009-05-22 00:32 陳梓瀚(vczh) 閱讀(9938) |
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JIT腳本引擎：CMinus編譯冒泡排序程序
摘要: 雖然CMinus到中間指令的代碼是精心控制的，但是中間指令到x86的代碼卻是很隨意寫出來的。現在看來用窺孔優化只是一種治標不治本的方法。打算在CMinus整個都完成了之后，將中間指令到x86的代碼生成那部分重寫，使用一種廣為人知的寄存器分配算法來做。下面是冒泡排序的程序：
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2009-05-19 16:51 陳梓瀚(vczh) 閱讀(2987) |
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JIT腳本引擎：第一個CMinus程序運行成功
摘要: 目前其實只能編譯單目運算符和return語句，主要是為了看看整個大框架有沒有錯誤。如果沒有發現錯誤的話，其他種類的表達式和語句的代碼生成很容易加上去。下面是一個CMinus程序的例子和編譯結果（匯編）：
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2009-05-17 23:00 陳梓瀚(vczh) 閱讀(2605) |
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JIT腳本引擎：基本完成CMinus的語義分析
摘要: 整整寫了一天，終于基本寫完了CMinus的語義分析的代碼，只剩下一個檢查struct是否可以計算出長度的問題（環引用造成的）。下面貼出語義分析的結果，從結果中可以看出符號表的結構以及構造方法：
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2009-05-06 08:13 陳梓瀚(vczh) 閱讀(3043) |
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JIT腳本引擎：CMinus大部分語法測試通過
摘要: 今天寫了一些CMinus程序供語法分析器分析，然后程序從語法樹重新生成格式化后的代碼，兩邊比較檢查優先級什么的是否正確處理。下面是CMinus寫的冒泡排序、菲薄納氣數列、鏈表操作函數以及其他程序：
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2009-05-04 19:44 陳梓瀚(vczh) 閱讀(1985) |
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JIT腳本引擎：實現CMinus語法分析器
摘要: 這一次的語法分析器，我使用Vczh Combinator Parser，按照文法的定義，將字符串轉換成了語法樹。Vczh Combinator Parser構造較大規模的編譯器的時候還是較為吃力，主要原因出在Visual C++竟然限制一個類型全名不能超過某個長度T_T……下面是代碼：
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2009-05-03 19:25 陳梓瀚(vczh) 閱讀(2859) |
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JIT腳本引擎：C Minus語言語法樹定型
摘要: 今天照著C Minus的語法（略有修改）設計出了C Minus的語法樹。語法樹的設計盡量讓生成語法樹的代碼易于編寫。每一個結構的意義十分明確，而且結構與結構之間不需要有相互聯系。下面是語法樹的代碼：
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2009-04-24 00:58 陳梓瀚(vczh) 閱讀(3085) |
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JIT腳本引擎：開始做第一門編譯成機器碼的腳本引擎
摘要: 把中間指令都搞定了之后，得開始做一門JIT的腳本引擎了。但是這門腳本引擎不是用來寫的，而是用來給更高級的語言編譯的。這是什么意思呢？雖然我現在寫了個語法分析器，提供了語法樹，但是我的目的是讓我以后設計的更高級的語言可以編譯成這門相對底層的語言，而不是直接編譯成中間指令。這樣很多事情都會好做很多。
這一門語言主要模仿C，提供指針、結構、數組、基本類型和函數指針。還有extern函數做外部鏈接用。因為編譯成機器碼，所以可以直接把一個函數指針丟進我的腳本引擎，就可以這么用了。而且我的腳本里面的函數也可以直接作為一個函數指針提供出來。復合類型組要勇于跟C++交互。在C++與腳本里面聲明同樣的struct，不需要做額外工作，就可以互相使用了。
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2009-04-18 00:17 陳梓瀚(vczh) 閱讀(3177) |
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JIT腳本引擎：完成20個浮點函數
摘要:
FPU寫起來還真是囧啊，下面20個函數實現到想死……
Sin,Cos,Tan,Cot,Sec,Csc,ASin,ACos,ATan,ACot,ASec,ACsc,Sqrt,Exp,Ln,Abs,Round,Trunc,Ceil,Floor
下面是這20個函數的匯編代碼，其中Exp更是登峰造極……
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2009-04-16 05:39 陳梓瀚(vczh) 閱讀(4926) |
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JIT腳本引擎：測試除特殊浮點函數外的所有指令通過
摘要: 昨天為機器碼編譯程序寫了個專用的unit test框架，今天用中間語言在這個框架上寫了個程序。程序將12個字符串連接起來，然后跟另外一個字符串進行比較，如果相等返回true。當然程序如果返回false了，要么就是程序有問題，要么就是編譯器有問題。當然現在是測試通過了。程序如下：
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2009-04-15 21:15 陳梓瀚(vczh) 閱讀(2137) |
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JIT腳本引擎：成功將第一個腳本編譯成機器碼
摘要: 這次工作將一個中間語言的程序翻譯成了匯編，然后再翻譯成機器碼。這一次產生的匯編比較爛，到時候做個窺孔優化稍微處理一下就好了。等上層的設施搞定之后再將這個中間語言到匯編的程序重寫。下面是一個菲薄納氣數列的例子。
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2009-04-14 00:11 陳梓瀚(vczh) 閱讀(2736) |
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JIT腳本引擎：繼續工作
摘要: 大約兩個多星期沒做JIT了，經過之前些其他代碼消遣，現在還是繼續做下去的好。目前的成果是完成了匯編數據結構、完成了匯編到機器碼的轉換器、知道了成員對齊、調用轉換的約定、知道如何實現異常處理以及完成了中間指令的數據結構和檢查。現在需要做的事中間指令到匯編的轉換程序。
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2009-04-10 23:30 陳梓瀚(vczh) 閱讀(1926) |
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JIT腳本引擎：中間語言定稿并完成驗證工作
摘要: 經過一個多星期的推敲，終于將中間語言定稿。為了屏蔽寄存器、堆棧、數值比較邏輯、跳轉、變量參數存放位置等，設計了以下中間語言。
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2009-03-19 20:49 陳梓瀚(vczh) 閱讀(2210) |
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JIT腳本引擎：中間指令草稿
摘要: 中間指令主要用于解決以下問題：
1、不同大小的整數、浮點、指針的互相轉換和計算
2、寄存器分配
3、跳轉
4、調用轉換（stdcall、cdecl、fastcall）
5、臨時存儲單位（變量等）
因此指令在設計的時候需要
1、不讓用戶知道東西是放在哪里的（沒有堆棧給你push和pop，而且變量在物理上不一定存在，譬如說可能在寄存器里面，或者直接優化沒了等等）
2、不讓用戶接觸到各種標志位（譬如說那個惡心的浮點比較）
3、不讓用戶接觸到stdcall、cdecl和fastcall的區別（因此call指令需要將所有參數一起寫入，而不是在之前push）
4、不讓用戶接觸不同類型數據的轉換過程（全自動處理，就算你int32=fp32+int16，也是一條指令。）
5、為了保持靈活性，聲明變量的時候只指出其大小，在使用變量的每一處地方標記類型（因此可以在不同的地方標記為不同的，可以救急）
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2009-03-10 21:05 陳梓瀚(vczh) 閱讀(1823) |
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JIT腳本引擎：成員對齊詳解
摘要: 為了讓編譯成x86后的代碼可以轉換成C++的函數指針，我們也必須處理成員對齊的事情。如果腳本里的結構成員對齊跟C++不一致的話，會造成很多麻煩。下面是成員對齊的計算方法：
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2009-03-09 20:46 陳梓瀚(vczh) 閱讀(3754) |
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JIT腳本引擎：浮點運算
摘要: x87的FPU支持很多種浮點運算，其中浮點運算的比較結果不放在EFLAGS里，我們需要人手取出。在比較a和b的時候，C2=0，C3=(a==b)，C0=(a<b)。我們可以將FNSTSW AX指令將浮點標志位復制到AX，然后通過讀取C3、C2和C0（分別位于第14、10、8位）來判斷結果。下面是一個求浮點數組最大值的匯編函數：
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2009-03-06 04:56 陳梓瀚(vczh) 閱讀(1499) |
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JIT腳本引擎：關于自己的異常處理函數在Release下失效的解決辦法
摘要: 本來昨天搞定了異常處理之后決定狂喜一天，誰知道今天用release編譯了一下之后竟然掛了！資料找了半天發現是Windows XP之后提供的一項保護SAFESEH搞的鬼。于是需要將自己的異常處理函數添加進PE頭的SAFESEH列表中。方法如下：
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2009-03-04 08:40 陳梓瀚(vczh) 閱讀(1901) |
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JIT腳本引擎：使用匯編實現__try和__catch
摘要: 使用上一篇文章的資料，就可以使用匯編實現異常處理了。下面來看一個例子。
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2009-03-03 00:20 陳梓瀚(vczh) 閱讀(2278) |
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JIT腳本引擎：stdcall、cdecl和fastcall
摘要: stdcall、cdecl和fastcall的參數都是從右到左入棧，并且返回值遵循以下規律：
小于等于4字節結構用EAX
小于等于8字節結構用EDX:EAX
浮點數用ST(0)
其他則在EAX放置一個指針，供返回值使用
stdcall被調用者清棧，cdecl調用者清棧，fastcall被調用者清棧并且前兩個小于等于4字節的參數放入ECX和EDX。返回值和參數如果一方有構造函數或析構函數則不使用寄存器。
于是今天用字符串形式的匯編寫了三種調用方法的求和函數：
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2009-03-01 05:27 陳梓瀚(vczh) 閱讀(1807) |
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JIT腳本引擎：用匯編寫了一個四則運算字符串分析程序
摘要: 這個匯編程序讀入一個字符串，并計算結果。支持加減乘除括號，不支持浮點數，不支持查錯。以下是匯編以及注釋。匯編程序使用這篇文章的程序編譯并執行。
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2009-02-26 09:05 陳梓瀚(vczh) 閱讀(2220) |
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JIT腳本引擎：動態運行文本格式的匯編代碼
摘要: 今天完成了文本格式匯編代碼的編譯工作。這主要是為了調試，因為編譯器不可能產生文本格式的匯編代碼，這樣會很浪費資源。翻譯過程如下：
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2009-02-26 01:27 陳梓瀚(vczh) 閱讀(3383) |
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JIT腳本引擎：完成鏈接器的核心功能
摘要: 光能編譯匯編還是不行的，因為很多東西在編譯的時候不知道，典型的比如放常量那部分的指針等等。主要原因還是因為x87（指FPU部分）沒有指令包含浮點立即數，所有裝載浮點常數的指令都要求提供指針。所以諸如double a=1.2;之類的代碼，需要將1.2預先放置在一個地方然后確定指針的位置。
于是就遇到了一個問題，如何將編譯后才知道的指針地址寫進去呢？
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2009-02-22 22:41 陳梓瀚(vczh) 閱讀(1937) |
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JIT腳本引擎：將匯編語言編譯成機器碼寫進內存并在C++中調用
摘要: 在完成了這里和這里的工作之后，就可以寫程序生成機器碼了。在生成機器碼的時候有如下注意事項：
1：可執行代碼所在的空間必須使用VirtualAlloc與PAGE_EXECUTE_READWRITE標記分配。
2：程序需要的常量空間、全局變量空間和指令空間需要分開在三個不同的地方。
下面的例子使用一個struct保存指令的每一個部分，并且結合之前產生的指令譯碼表生成二進制碼。
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2009-02-22 07:08 陳梓瀚(vczh) 閱讀(4954) |
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JIT腳本引擎：識別需要使用66H前綴區分的相同opcode指令的16位版本和32位版本
摘要: 關于這個問題實在沒有一個特別好的方法，基本方法還是來源于對intel手冊的觀察。因為指令表是從手冊上面復制出來的，但是上面又沒有標明66H前綴，怎么辦呢？人肉找規律。這里貼出了區分的代碼（進對于之前挑選出來的絕大多數x86與x87指令）以及生成后的一個很有規則的文件以供參考。
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2009-02-16 21:53 陳梓瀚(vczh) 閱讀(2371) |
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JIT腳本引擎：將匯編指令轉換為機器碼
摘要: 完整的轉換方法需要intel提供免費翻印下載的那本手冊。手冊過于精簡，因此這里給出的例子用于輔助對手冊進行理解。假設讀者閱讀過intel提供的手冊，或其他相關資料。
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2009-02-15 23:45 陳梓瀚(vczh) 閱讀(3674) |
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JIT腳本引擎：x86子集匯編二進制碼表整理完成
摘要: 為了節省工作量，我打開intel的手冊，然后將那些框框里面的字符串復制到一個文本文件里面，最后寫一個C++程序用正則表達式處理。流程如下（含代碼和文件）：
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2009-02-14 20:21 陳梓瀚(vczh) 閱讀(3142) |
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