Hong's Blog, JIT是怎么实现的

JIT，Just In Time的缩写，就是在运行时把代码（字节码）编译成机器指令，然后直接执行机器指令来提高运行效率。比如，如果一个函数在运行时被反复执行，那么可以把这个函数（对应的字节码）编译成机器指令后直接执行对应的机器指令。

如何实现JIT？

一个可执行程序对应的机器指令是放在代码段（.text section）里的，运行时会被加载到内存里。CPU从内存里取得机器指令，然后去执行。类似地，JIT就是把字节码转换成机器指令，放到一块内存里，然后去执行这块内存里的指令。这篇文章给出了一个实现。

//通过mmap分配一块内存
//把权限设置成可读/写/执行，实际上为了安全应该是：刚刚分配的内存设置成可写的，
//    等往里面写入机器指令后去掉可写权限，只保留可读和可执行权限
//用mmap而不是malloc的原因是权限设置信息（protection bits）只能放在内存页的边界上，
//    mmap分配的内存是从内存页边界开始的，而malloc分配则不一定。如果用malloc的话，
//    要自己处理权限问题，会麻烦一点。
void* alloc_executable_memory(size_t size) {
  void* ptr = mmap(0, size,
                   PROT_READ | PROT_WRITE | PROT_EXEC,
                   MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
  if (ptr == (void*)-1) {
    perror("mmap");
    return NULL;
  }
  return ptr;
}

void emit_code_into_memory(unsigned char* m) {
  //机器指令
  unsigned char code[] = {
    0x48, 0x89, 0xf8,                   // mov %rdi, %rax
    0x48, 0x83, 0xc0, 0x04,             // add $4, %rax
    0xc3                                // ret
  };
  memcpy(m, code, sizeof(code));
}

const size_t SIZE = 1024;
typedef long (*JittedFunc)(long);

void run_from_rwx() {
  void* m = alloc_executable_memory(SIZE);
  emit_code_into_memory(m);

  JittedFunc func = m;
  //把内存地址当成函数地址直接去执行它
  int result = func(2);
  printf("result = %d\n", result);
}