PHP8のJITとは何ですか?

JIT は、コードを中間状態に表現し、実行時にアーキテクチャに依存するマシン コードに変換し、オンザフライで実行するコンパイラ戦略です。PHP8 では、Zend VM は特定のオペコードを解釈する必要はありません。これらの命令は CPU レベルの命令として直接実行されます。

PHP 8 用 JIT

PHP 8 ジャスト イン タイム (JIT) コンパイラー影響は疑いようがありません。しかし、これまでのところ、JIT が何を行うべきかについてはほとんど知られていないことがわかりました。

お勧めのビデオチュートリアル: 「初心者からマスターまでの PHP プログラミング 」

何度も勉強して諦めた後、PHP のソース コードを自分で確認することにしました。 C 言語に関する私の知識の一部と、これまでに収集したすべての情報を組み合わせて、この記事を作成しました。これが、PHP の JIT をよりよく理解するのに役立つことを願っています。

簡単に言うと、JIT が期待どおりに動作する場合、コードは Zend VM を通じてではなく、CPU レベルの命令のセットとして直接実行されます。

これが全体的なアイデアです。

しかし、それをよりよく理解するには、php が内部でどのように動作するかを考慮する必要があります。それほど複雑ではありませんが、少し説明が必要です。

PHP コードはどのように実行されるのでしょうか?

ご存知のとおり、PHP はインタプリタ型言語ですが、この文自体は何を意味するのでしょうか?

PHP コード (コマンド ライン スクリプトまたは WEB アプリケーション) が実行されるたびに、PHP インタープリターを通過する必要があります。最も一般的に使用されるのは、PHP-FPM と CLI インタープリターです。

インタプリタの仕事は単純です。PHP コードを受け取り、それを解釈し、結果を返すことです。

一般的な通訳言語はこのプロセスに従います。言語によってはいくつかの手順が省略される場合がありますが、一般的な考え方は同じです。 PHP では、プロセスは次のとおりです。

PHP コードを読み取り、それをトークンと呼ばれるキーワードのセットとして解釈します。このプロセスにより、インタプリタは各プログラムにどのようなコードが記述されているかを知ることができます。このステップは、レクシングまたはトークン化と呼ばれます。

トークン コレクションを取得した後、PHP インタープリターはそれらを解析しようとします。抽象構文ツリー (AST) は、解析と呼ばれるプロセスを通じて生成されます。ここで、AST は、実行する操作を表すノードのセットです。たとえば、「echo 1 1」は実際には「1 1 の結果を出力」、より具体的には「操作を出力、この操作は 1 1」を意味します。

AST を使用すると、操作と優先順位をより簡単に理解できます。抽象構文ツリーを CPU で実行できる操作に変換するには、PHP ではオペコードと呼ばれる遷移式 (IR) が必要です。 AST をオペコードに変換するプロセスはコンパイルと呼ばれます。

オペコードの楽しい部分は、コードの実行です。 PHP には、一連のオペコードを受信して​​実行できる Zend VM と呼ばれるエンジンがあります。すべてのオペコードが実行された後、Zend VM はプログラムを終了します。

これは、Opcache 拡張機能を含むプロセス図です:

JIT コンパイルの効果は何ですか?

PHP Internals News での Zeev の PHP と JIT のブロードキャストを聞いて、JIT が実際に何をするのかを理解しました。

Opcache 拡張機能がより高速にオペコードを取得し、Zend VM に直接転送できる場合、JIT により、Zend VM をまったく使用せずにオペコードを実行できます。

Zend VM は C で書かれたプログラムで、オペコードと CPU の間の層として機能します。 JIT は実行時にコンパイルされたコードを直接生成するため、PHP は

Zend VM をスキップして CPU によって直接実行できます。理論的には、パフォーマンスは向上します。

これは奇妙に聞こえます。なぜなら、マシンコードにコンパイルする前に、構造の種類ごとに特定の実装を記述する必要があるからです。しかし実際には、これは合理的です。

PHP の JIT は、DynaASM (Dynamic Assembler) と呼ばれるライブラリを使用します。これは、特定の形式の一連の CPU 命令を、さまざまな CPU タイプのアセンブリ コードにマップします。したがって、コンパイラーは DynASM を使用してオペコードを特定の構造のマシンコードに変換するだけで済みます。

しかし、私を長い間悩ませてきた問題があります。

プリロードによって実行前に PHP コードをオペコードに解析でき、DynASM がオペコードをマシンコードにコンパイルできる (Just In Time コンパイル) 場合は、なぜすぐに実行前コンパイル (Ahead of Time コンパイル) を使用しないのでしょうか。 PHP をすぐにコンパイルすることについて?

Zeev のブロードキャストを聞いてわかった理由の 1 つは、PHP は型指定が弱い言語であるということです。つまり、PHP は通常、Zend VM がオペコードを実行しようとするまで変数の型を認識できないのです。 。

Zend_value 共用体型をチェックすると、多くのポインターがさまざまな型の変数を指していることがわかります。 Zend VM は Zend_value から値を取得しようとするたびに、ZSTR_VAL のようなマクロを使用して共用体型の文字列へのポインタを取得します。

たとえば、この Zend VM ハンドラーは「以下」(

マシンコードを使用して型推論ロジックを実行することは現実的ではなく、速度が遅くなる可能性があります。

マシンコードへのコンパイルは CPU を集中的に使用するタスクであるため、最初に評価してからコンパイルすることも良い選択肢ではありません。したがって、実行時にすべてをコンパイルするのも良くありません。

推奨チュートリアル: 「PHP」「PHP7」

以上がPHP8のJITとは何ですか?の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。