深入了解webkit内核第一篇:JavaScript引擎深度解析
看到HorkeyChen写的文章《[WebKit] JavaScriptCore解析--基础篇(三)从脚本代码到JIT编译的代码实现》,写的很好,深受启发。想补充一些Horkey没有写到的细节比如字节码是如何生成的等等,为此成文。
JSC对JavaScript的处理,其实与Webkit对CSS的处理许多地方是类似的,它这么几个部分:
(1)词法分析->出来词语(Token);
(2)语法分析->出来抽象语法树(AST:Abstract Syntax Tree);
(3)遍历抽象语法树->生成字节码(Bytecode);
(4)用解释器(LLInt:Low Level Interpreter)执行字节码;
(5)如果性能不够好就用Baseline JIT编译字节码生成机器码、然后执行此机器码;
(6)如果性能还不够好,就用DFG JIT重新编译字节码生成更好的机器码、然后执行此机器码;
(7)最后,如果还不好,就祭出重器--虚拟器(LLVM:Low Level Virtual Machine)来编译DFG的中间表示代码、生成更高优化的机器码并执行。接下来,我将会用一下系列文章描述此过程。
其中,步骤1、2是类似的,3、4、5步的思想,CSS JIT也是采用类似方法,请参考[1]。想写写JSC的文章,用菜鸟和愚公移山的方式,敲开JSC的冰山一角。
本篇主要描述词法和语法解析的细节。
一、 JavaScriptCore的词法分析器工作流程分析
W3C是这么解释词法和语法工作流程的:
词法器Tokenizer的工作过程如下,就是不断从字符串中寻找一个个的词(Token),比如找到连续的“true”字符串,就创建一个TokenTrue。词法器工作过程如下:
JavaScriptCore/interpreter/interpreter.cpp:
template <typename CharType>
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template <ParserMode mode> TokenType LiteralParser<CharType>::Lexer::lex(LiteralParserToken<CharType>& token) { while (m_ptr < m_end && isJSONWhiteSpace(*m_ptr)) ++m_ptr; if (m_ptr >= m_end) { token.type = TokEnd; token.start = token.end = m_ptr; return TokEnd; } token.type = TokError; token.start = m_ptr; switch (*m_ptr) { case '[' : token.type = TokLBracket; token.end = ++m_ptr; return TokLBracket; case ']' : token.type = TokRBracket; token.end = ++m_ptr; return TokRBracket; case '(' : token.type = TokLParen; token.end = ++m_ptr; return TokLParen; case ')' : token.type = TokRParen; token.end = ++m_ptr; return TokRParen; case ',' : token.type = TokComma; token.end = ++m_ptr; return TokComma; case ':' : token.type = TokColon; token.end = ++m_ptr; return TokColon; case '"' : return lexString<mode, '"' >(token); case 't' : if (m_end - m_ptr >= 4 && m_ptr[1] == 'r' && m_ptr[2] == 'u' && m_ptr[3] == 'e' ) { m_ptr += 4; token.type = TokTrue; token.end = m_ptr; return TokTrue; } break ; case '-' : case '0' : |
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... case '9' : return lexNumber(token); } if (m_ptr < m_end) { if (*m_ptr == '.' ) { token.type = TokDot; token.end = ++m_ptr; return TokDot; } if (*m_ptr == '=' ) { token.type = TokAssign; token.end = ++m_ptr; return TokAssign; } if (*m_ptr == ';' ) { token.type = TokSemi; token.end = ++m_ptr; return TokAssign; } if (isASCIIAlpha(*m_ptr) || *m_ptr == '_' || *m_ptr == '$' ) return lexIdentifier(token); if (*m_ptr == '\'' ) { return lexString<mode, '\'' >(token); } } m_lexErrorMessage = String::format( "Unrecognized token '%c'" , *m_ptr).impl(); return TokError; } |
经过此过程,一个完整的JSC世界的Token就生成了。然后,再进行语法分析,生成抽象语法树.
JavaScriptCore/parser/parser.cpp:
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<span style= "font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;" >PassRefPtr<ParsedNode> Parser<LexerType>::parse(JSGlobalObject* lexicalGlobalObject, Debugger* debugger, ExecState* debuggerExecState, JSObject** exception)</span> |
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{ ASSERT(lexicalGlobalObject); ASSERT(exception && !*exception); int errLine; UString errMsg; if (ParsedNode::scopeIsFunction) m_lexer->setIsReparsing(); m_sourceElements = 0; errLine = -1; errMsg = UString(); UString parseError = parseInner(); 。。。 } |
UString Parser<LexerType>::parseInner()
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{ UString parseError = UString(); unsigned oldFunctionCacheSize = m_functionCache ? m_functionCache->byteSize() : 0; //抽象语法树Builder: ASTBuilder context( const_cast <JSGlobalData*>(m_globalData), const_cast <SourceCode*>(m_source)); if (m_lexer->isReparsing()) m_statementDepth--; ScopeRef scope = currentScope(); //开始解析生成语法树的一个节点: SourceElements* sourceElements = parseSourceElements<CheckForStrictMode>(context); if (!sourceElements || !consume(EOFTOK)) |
}
举例说来,根据Token的类型,JSC认为输入的Token是一个常量声明,就会使用如下的模板函数生成语法节点(Node),然后放入ASTBuilder里面:
接下来,就会调用BytecodeGenerator::generate生成字节码,具体分下节分析。我们先看看下面来自JavaScript的一个个语法树节点生成字节码的过程:
JavaScriptCore/bytecompiler/NodeCodeGen.cpp:
RegisterID* BooleanNode::emitBytecode(BytecodeGenerator& generator, RegisterID* dst)
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引用:
1 https://www.webkit.org/blog/3271/webkit-css-selector-jit-compiler/
2 http://blog.csdn.net/horkychen/article/details/8928578