PHP 8 确认支持 JIT

介绍

今日JIT的案例

提案

我们建议将JIT包含在PHP 8中，并提供额外的工作来提高其性能和可用性。

此外，我们建议考虑在PHP 7.4中包含JIT作为实验性功能（默认情况下禁用）。

PHP JIT实现为OPcache的几乎独立部分。它可以在PHP编译时和运行时启用/禁用。启用时，PHP文件的本机代码存储在OPcache共享内存的附加区域中，op_array→opcodes []。处理程序保留指向JIT编码的入口点的指针。这种方法根本不需要引擎修改。

我们使用DynAsm（为LuaJIT项目开发）来生成本机代码。它是一个非常轻量级和高级的工具，但它确实承担了目标汇编语言的良好和非常低级的开发知识。在过去，我们尝试过LLVM，但它的代码生成速度几乎慢了100倍，因此使用起来非常昂贵。目前，我们在POSIX平台和Windows上支持x86和x86_64 CPU。DynAsm还支持ARM。ARM64，MIPS，MIPS64和PPC，理论上我们应该能够支持PHP部署中常用的所有平台（给予足够的努力）。

PHP JIT不引入任何其他IR（中间表示）表单。它直接从PHP字节代码和SSA静态分析框架（opcache优化器的一部分）收集的信息生成本机代码。通常为每个PHP字节码指令单独生成代码。只考虑几种组合（例如比较+条件跳转）。

如果PHP变量的类型（在SSA中）被精确推断为LONG或DOUBLE，并且无法间接访问，则JIT可以将其值直接存储在CPU寄存器中，从而避免存储器和负载。PHP JIT线性扫描寄存器分配算法，结合高速和合理的质量。

JIT的质量可以在https://gist.github.com/dstogov/12323ad13d3240aee8f1上发布的Mandelbrot基准测试中得到证明，它可以将性能提高4倍以上（0.011秒对PHP 7.4的0.046秒）。

函数迭代（$ x ，$ y ）
    { 
        $ cr  =  $ y - 0.5 ; 
        $ ci  =  $ x ; 
        $ zr  =  0.0 ; 
        $ zi  =  0.0 ; 
        $ i  =  0 ; 
        while  （true ） { 
            $ i ++; 
            $ temp  =  $ zr  *  $ zi ; 
            $ zr2  =  $ zr  *  $ zr ; 
            $ zi2  =  $ zi  *  $ zi ; 
            $ ZR =  $ zr2  -  $ zi2  +  $ cr ; 
            $ zi  =  $ temp  +  $ temp  +  $ ci ; 
            if  （$ zi2  +  $ zr2  > BAILOUT ）
                返回 $ i ; 
            if  （$ i  > MAX_ITERATIONS ）
                返回 0 ; 
        }
 
    }

JIT $ Mandelbrot :: iterate :  ; （/home/dmitry/php/bench/b.php）
	子 $ 0×10 ， ％ESP 
	CMP  $ 为0x1 ， 为0x1C （％ESI ）
	JB  。L14
	 jmp  。L1
 。ENTRY1 ：
	sub  $ 0x10 ， ％esp 
。L1 ：
	CMP  $ 0X2 ， 为0x1C （％ESI ）
	JB  。L15
	 mov  $0xec3800f0 ， ％edi 
	jmp  。L2
 。ENTRY2 ：
	sub  $ 0x10 ， ％esp 
。L2 ：
	CMP  $ 0x5的， 0x48 （％ESI ）
	JNZ  。L16
	 vmovsd  0x40 （％esi ）， ％xmm1 
	vsubsd  0xec380068 ， ％xmm1 ， ％xmm1 
。L3 ：
	mov  0x30 （％ESI ）， ％eax中
	MOV  0x34 （％ESI ）， ％EDX 
	MOV  ％eax中， 0x60的（％ESI ）
	MOV  ％EDX ， 0x64 （％ESI ）
	MOV  0x38 （％ESI ）， ％EDX 
	MOV  ％EDX ， 0x68 （％ESI ）
	测试 $ 0x1 ， ％dh 
	jz 。L4
	 添加 $ 0x1 ， （％eax ）
。L4 ：
	vxorps  ％xmm2 ， ％xmm2 ， ％xmm2 
	vxorps  ％xmm3 ， ％xmm3 ， ％xmm3 
	xor  ％edx ， ％edx 
。L5 ：
	cmp  $ 0x0 ， EG （ vm_interrupt ）
	jnz  。L18
	 加 $ 0x1 ， ％edx 
	vmulsd  ％xmm3 ， ％xmm2 ， ％xmm4 
	vmulsd  ％xmm2 ， ％xmm2 ， ％xmm5 
	vmulsd  ％xmm3 ， ％xmm3 ， ％xmm6 
	vsubsd  ％xmm6 ， ％xmm5 ， ％xmm7 
	vaddsd  ％xmm7 ， ％xmm1 ， ％xmm2 
	vaddsd  ％xmm4 ， ％xmm4 ， ％xmm4
	CMP  $ 0x5的， 0x68 （％ESI ）
	JNZ  。L19
	 vaddsd  0x60 （％esi ）， ％xmm4 ， ％xmm3 
。L6 ：
	vaddsd  ％xmm5 ， ％xmm6 ， ％xmm6 
	vucomisd  0xec3800a8 ， ％xmm6 
	jp  。L13
	 jbe  。L13
	 mov  0x8 （％esi ）， ％ecx 
	test  ％ecx ， ％ecx 
	jz  。L7
	 MOV  ％EDX ， （％ECX ）
	MOV  $ 为0x4 ， 0x8中（％ECX ）
。L7 ：
	测试 $ 为0x1 ， 0x39 （％ESI ）
	JNZ  。L21
 。L8 ：
	测试 $ 为0x1 ， ×49 （％ESI ）
	JNZ  。L23
。L9 ：
	测试 $ 为0x1 ， 0×69 （％ESI ）
	JNZ  。L25
 。L10 ：
	movzx  0x1a （％esi ）， ％ecx 
	test  $ 0x496 ， ％ecx 
	jnz JIT $$ leave_function
	 mov  0x20 （％esi ）， ％eax 
	mov  ％eax ， EG （ current_execute_data ）
	测试 $ 0x40 ， ％ecx 
	jz  。L12
	 mov  0x10 （％esi ）， ％eax 
	sub  $ 0x1 ， （％eax ）
	jnz  。L11
	 mov  ％eax ， ％ecx 
	调用 zend_objects_store_del
	 jmp  。L12
 。L11 ：
	mov  0x4 （％eax ）， ％ecx 
	和 $0xfffffc10 ， ％ecx 
	cmp  $ 0x10 ， ％ecx 
	jnz  。L12
	 mov  ％eax ， ％ecx 
	调用 gc_possible_root
 。L12 ：
	mov  ％esi ， EG （ vm_stack_top ）
	mov  0x20 （％esi ）， ％esi 
	cmp  $ 0x0 ， EG （ exception ）
	mov  （％esi ）， ％edi 
	jnz JIT $$ leave_throw
	 添加 $ 0x1c ， ％edi 
	添加 $ 0x10 ， ％esp 
	jmp  （％edi ）
。L13 ：
	cmp  $ 0x3e8 ， ％edx 
	jle  。L5
	 mov  0x8 （％esi ）， ％ecx 
	test  ％ecx ， ％ecx 
	jz  。L7
	 mov  $为0x0 ， （％ECX ）
	MOV  $ 为0x4 ， 0x8中（％ECX ）
	JMP  。L7
 。L14 ：
	mov  ％edi ， （％esi ）
	mov  ％esi ， ％ecx 
	call zend_missing_arg_error
	 jmp JIT $$ exception_handler
 。L15 ：
	mov  ％edi ， （％esi ）
	mov  ％esi ， ％ecx 
	调用 zend_missing_arg_error
	 jmp JIT $$ exception_handler
 。L16 ：
	CMP  $ 为0x4 ， 0x48 （％ESI ）
	JNZ  。L17
	 vcvtsi2sd  0x40 （％esi ）， ％xmm1 ， ％xmm1 
	vsubsd  0xec380068 ， ％xmm1 ， ％xmm1 
	jmp  。L3
 。L17 ：
	mov  ％edi ， （％esi ）
	lea  0x50 （％esi ）， ％ecx 
	lea  0x40 （％esi ）， ％edx 
	sub  $ 0xc ， ％esp 
	push  $ 0xec380068 
	call sub_function
	 add  $ 0xc ， ％esp 
	cmp  $ 0x0 ， EG （ exception ）
	jnz JIT $$ exception_handler
	vmovsd  0x50 （％esi ）， ％xmm1 
	jmp  。L3
 。L18 ：
	mov  $ 0xec38017c ， ％edi 
	jmp JIT $$ interrupt_handler
 。L19 ：
	CMP  $ 为0x4 ， 0x68 （％ESI ）
	JNZ  。L20
	 vcvtsi2sd  0x60 （％esi ）， ％xmm3 ， ％xmm3 
	vaddsd  ％xmm4 ， ％xmm3 ， ％xmm3 
	jmp  。L6
 。L20 ：
	MOV  $ 0xec380240 ， （％ESI ）
	LEA  0x80的（％ESI ）， ％ECX 
	vmovsd  ％XMM4 ， 0xe0的（％ESI ）
	MOV  $ 0x5的， 0xe8 （％ESI ）
	LEA  0xe0的（％ESI ）， ％edx 
	sub  $ 0xc ， ％esp 
	lea  0x60 （％esi ）， ％eax 
	push  ％eax 
	call add_function
	 add  $ 0xc ， ％esp 
	cmp  $ 0x0 ， EG （ exception ）
	jnz JIT $$ exception_handler
	 vmovsd  0x80 （％esi ）， ％xmm3 
	jmp  。L6
 。L21 ：
	mov  0x30 （％esi ）， ％ecx 
	sub  $ 0x1 ， （％ecx ）
	jnz  。L22
	 MOV  $ 为0x1 ， 0x38 （％ESI ）
	MOV  $ 0xec3802b0 ， （％ESI ）
	调用 rc_dtor_func
	 JMP  。L8
 。L22 ：
	mov  0x4 （％ecx ）， ％eax 
	和 $0xfffffc10 ， ％eax 
	cmp  $ 0x10 ， ％eax 
	jnz  。L8
	 调用 gc_possible_root
	 jmp  。L8
 。L23 ：
	mov  0x40 （％esi ）， ％ecx 
	sub  $ 0x1 ， （％ecx ）
	jnz  。L24
	 MOV  $ 为0x1 ， 0x48 （％ESI ）
	MOV  $ 0xec3802b0 ， （％esi ）
	调用 rc_dtor_func
	 jmp  。L9
 。L24 ：
	mov  0x4 （％ecx ）， ％eax 
	和 $ 0xfffffc10 ， ％eax 
	cmp  $ 0x10 ， ％eax 
	jnz  。L9
	 调用 gc_possible_root
	 jmp  。L9
 。L25 ：
	mov  0x60 （％esi ）， ％ecx 
	sub $ 0x1 ， （％ecx ）
	jnz  。L26
	 MOV  $ 为0x1 ， 0x68 （％ESI ）
	MOV  $ 0xec3802b0 ， （％ESI ）
	调用 rc_dtor_func
	 JMP  。L10
 。L26 ：
	mov  0x4 （％ecx ）， ％eax 
	和 $ 0xfffffc10 ， ％eax 
	cmp  $ 0x10 ， ％eax 
	jnz  。L10
	 调用 gc_possible_root
	 jmp  。L10

向后不兼容的变化

建议的PHP版本

到现有扩展

对Opcache

新常数

php.ini默认值

性能