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# A10: rubi ###### tags: `sysprog2016` :::info 主講人: [jserv](http://wiki.csie.ncku.edu.tw/User/jserv) / 課程討論區: [2016 年系統軟體課程](https://www.facebook.com/groups/system.software2016/) :mega: 返回「[進階電腦系統理論與實作](http://wiki.csie.ncku.edu.tw/sysprog/schedule)」課程進度表 ::: ## 預期目標 * 學習 JIT 編譯器設計,透過輔助開發工具 * 設計 benchmark suite * 延展程式語言 ## [DynASM](http://luajit.org/dynasm.html)  根據[教學](http://corsix.github.io/dynasm-doc/tutorial.html)可以輸出碎形,但是速度非常慢 ```shell $ git clone https://github.com/corsix/dynasm-doc.git $ cd dynasm-doc $ git submodule update --init $ cp bf_c.c tutorial.c $ gcc -o tutorial tutorial.c $ ./tutorial mandelbrot.bf ``` 現在要用 JIT 版本加速 首先要先在 header 中加上 ```C #include "luajit-2.0/dynasm/dasm_proto.h" #include "luajit-2.0/dynasm/dasm_x86.h" ``` 接著將 interpreter 改為 compiler ```c - static void bf_interpret(const char* program, bf_state_t* state) + static void(* bf_compile(const char* program) )(bf_state_t*) ``` 呼叫的部份也要改 ```c - bf_interpret(program, &state); + bf_compile(program)(&state); ``` 變數部份也要做一些新增和修改 ```c - int nskip = 0; + dasm_State* d; + unsigned npc = 8; + unsigned nextpc = 0 ``` 接下來要根據不同平台去定義不同的 arch (硬體架構): ```c |.if X64 |.arch x64 |.else |.arch x86 |.endif ``` 在上面有宣告 dasm_State* d; 可以呼叫 [dasm_init 來初始化](http://corsix.github.io/dynasm-doc/reference.html#dasm_init) ```c |.section code dasm_init(&d, DASM_MAXSECTION); ``` 第二個參數為在開始 define 的 DASM_MAXSECTION 1 結束以上動作後,還沒完全的初始化必須在 call dasm_setupglobal(&d, labels, lbl__MAX); ```c |.globals lbl_ void *labels[lbl__MAX]; dasm_setupglobal(&d, labels, lbl__MAX); ``` 在 call dasm_setup(&d, bf_actions);  ``` |.actionlist bf_actions dasm_setup(&d, bf_actions); ``` 將 actionlist 當作參數傳入 最後 call dasm_growpc(&d, npc); 來完成初始化 ```c dasm_growpc(&d, npc); ``` npc 為目前被分配的 dynamic label  接下來要做一連串的定義,和巨集 ![](https://hackpad-attachments.s3.amazonaws.com/embedded2015.hackpad.com_GRZwN80zPkp_p.342028_1445782118406_abstraction.png) 接下來一樣做 Emitting 各 expression ,如 Arithmetic, I/O, Loops, 完成 compile。 用 JIT compiler 來執行之前的程式: ```shell $ cp bf_dynasm.c tutorial.c $ gcc -o minilua luajit-2.0/src/host/minilua.c -lm $ ./minilua luajit-2.0/dynasm/dynasm.lua -o tutorial.posix64.c -D X64 tutorial.c $ gcc -o tutorial tutorial.posix64.c $ ./tutorial mandelbrot.bf ``` ## rubi [rubi](https://github.com/sysprog21/rubi) 是成大資訊系師生合作開發、類似 Ruby 語法的程式語言實作,提供 JIT compiler,主體程式碼不到一千行,具體而微。Rubi 使用前述 [DynASM](http://luajit.org/dynasm.html) 打造,請留意看 `Makefile` 得知編譯方式。 ## 作業要求 * 作在 github 上 fork [rubi](https://github.com/sysprog21/rubi),注意不要跟 2015 年的作業搞錯了 * 依據 `prog` 的程式,熟悉 Rubi 語法,著手設計類似 [A09: jit-compiler](/s/SJ7AZJv1e) 裡頭整合性的 benchmark suite,提出改善內建 benchmark suite 效能的機制,並且要能夠充分解釋行為,需要一併透過 gnuplot 自動產生效能分析圖表 * 對 Rubi 程式語言進行擴充,使其能夠支援 concurrency / parallelism。需要有程式語言的規格描述並且驗證。 * 學習 [Ruby Concurrency and Parallelism: A Practical Tutorial](https://www.toptal.com/ruby/ruby-concurrency-and-parallelism-a-practical-primer) 的語法和觀念