聊聊LuaJIT

JIT

什么是JIT
JIT = Just In Time即时编译，是动态编译的一种形式，是一种优化虚拟机运行的技术。
程序运行一般有两种方式，一种是静态编译，一种是动态解释，即时编译混合了这两者。Java和.Net/mono中都使用了这种技术。
然而IOS中禁止使用（不是针对JIT，而是全部的动态编译都不支持）！

为何要使用JIT

解释执行：

效率低。
代码暴露。

静态编译：

不够灵活，没法热更新。
平台兼容性差。

JIT：

效率：高于解释执行，低于静态编译。

安全性：通常都会先转换成字节码。

热更新：不管源码仍是字节码本质上都是资源文件。

兼容性：虚拟机会处理平台差别，对用户透明。

JIT是如何实现的
这里讲的其实是JIT的一个变种：自适应动态编译（adaptive dynamic compilation）。它分为两种：Method JIT和Trace JIT。
如图所示，这是jvmjit的流程：

简单来说：

跟踪热点函数或trace，编译成机器码执行，并缓存起来供之后使用。
非热点函数解释执行。
为何只编译热点函数？
对只执行一次的代码而言，解释执行其实老是比JIT编译执行要快。对这些代码作JIT编译再执行，能够说是得不偿失。而对只执行少许次数的代码，JIT编译带来的执行速度的提高也未必能抵消掉最初编译带来的开销。只有对频繁执行的代码，JIT编译才能保证有正面的收益。

LuaJIT

vs. Lua
Lua主要由如下三部分组成：

1. 语法实现。
2. 库函数。
3. 字节码。

LuaJIT主要由如下四部分组成：

1. 语法实现。
2. Trace JIT编译器。
3. 库函数。
   1. 原生库++（强化过的原生库）
   2. bit
   3. ffi
   4. jit
4. 字节码

注：最新luajit对应lua5.1.5。

trace jit编译器

 

与jvmjit大体相同。
所谓trace即是一段线性的字节码序列。热点trace被编译成机器码，非热点trace解释执行。
注：并非全部的代码都能被JIT。（NYI）

bytecode

bytecode基本上能够认为是虚拟机的指令码（“基本上”是由于luajit使用了uleb128）。
优势：

1. 减小文件大小。
2. 生成函数原型更快。
3. 增长被破解的难度。
4. 对源代码轻微的优化。
5. 库函数和可执行文件

编译步骤分三步走：

minilua：其实是lua原生代码的一个子集，用来执行lua脚本并生成平台相关的指令。
buildvm：用来生成操做码/库函数到汇编/C语言的映射，用来jit编译。
lib
exec：能够执行lua代码活转换字节码。

编码

命令行执行

luajit –b <in> <out>。

虚拟机会判断是不是字节码，因此无需作额外的操做。
另外，能够混用，即：一部分文件编成字节码，另外一部分保持源代码。

iSO64位报错问题Cannot load incompatible bytecode！ 这个错是由于在luajit里使用gcr用来比较对象指针，在64位环境下只有47位有效值（默认用户内存不会超过128T）。其他17位中有4位保存对象类型，即一段内存中保存了两条信息。因此在函数栈操做中有些地方须要一个空值占位。由于字节码直接反映了函数栈操做，因此64位和32位字节码不一样。