Динамическая перекомпиляция

В информатике динамическая перекомпиляция — это функция некоторых эмуляторов и виртуальных машин , где система может перекомпилировать некоторую часть программы во время выполнения. Компилируя во время выполнения, система может адаптировать сгенерированный код для отражения среды выполнения программы и потенциально создавать более эффективный код , используя информацию, недоступную традиционному статическому компилятору .

Использование

Большинство динамических рекомпиляторов используются для преобразования машинного кода между архитектурами во время выполнения. Эта задача часто требуется при эмуляции устаревших игровых платформ. В других случаях система может использовать динамическую перекомпиляцию как часть стратегии адаптивной оптимизации для выполнения переносимого представления программы, такого как байт-коды Java или .NET Common Language Runtime . Полноскоростные отладчики также используют динамическую перекомпиляцию для уменьшения накладных расходов на пространство, возникающую при большинстве методов деоптимизации , а также другие функции, такие как динамическая миграция потоков .

Задания

Основные задачи, которые должен выполнять динамический рекомпилятор:

• Чтение машинного кода с исходной платформы
• Выпуск машинного кода для целевой платформы

Динамический рекомпилятор также может выполнять некоторые вспомогательные задачи:

• Управление кешем перекомпилированного кода
• Обновление счетчиков прошедшего цикла на платформах с регистрами счетчика циклов
• Управление проверкой прерываний
• Предоставление интерфейса для виртуализированного вспомогательного оборудования, например графического процессора.
• Оптимизация структур кода более высокого уровня для эффективной работы на целевом оборудовании (см. ниже).

Приложения

• Многие виртуальные машины Java поддерживают динамическую перекомпиляцию.
• Rosetta от Apple для Mac OS X на x86 позволяет запускать код PowerPC на архитектуре x86 .
• Более поздние версии эмулятора Mac 68K использовались в классической Mac OS для запуска кода 680x0 на оборудовании PowerPC.
• Psyco — специализированный компилятор для Python .
• Проект HP Dynamo , пример прозрачного двоичного динамического оптимизатора . ^[1]
• DynamoRIO , преемник Dynamo с открытым исходным кодом , который работает с наборами инструкций ARM , x86-64 и IA-64 (Itanium). ^{[2] [3]}
• Виртуальная машина Vx32 использует динамическую перекомпиляцию для создания независимых от ОС песочниц с архитектурой x86 для безопасных подключаемых модулей приложений .
• Microsoft Virtual PC для Mac, используемый для запуска кода x86 на PowerPC.
• FreeKEYB, международный драйвер клавиатуры и консоли для DOS со многими улучшениями удобства использования, использует самомодифицирующийся код и динамическое удаление мертвого кода для минимизации своего образа в памяти на основе пользовательской конфигурации (выбранные функции, языки, макеты) и фактической среды выполнения (вариант ОС). и версия, загруженные драйверы, базовое оборудование), автоматическое разрешение зависимостей, динамическое перемещение и рекомбинация разделов кода с детализацией на уровне байтов и оптимизация опстрингов на основе семантической информации, представленной в исходном коде, информации о перемещении, сгенерированной специальными инструментами во время сборки, и полученной информации о профиле во время загрузки. ^[4]
• Широко распространено мнение , что функция обратной совместимости Xbox 360 (т.е. запуск игр, написанных для оригинальной Xbox ) использует динамическую перекомпиляцию.
• Rosetta 2 от Apple для процессоров Apple позволяет транслировать многие приложения, скомпилированные для процессоров x86-64 , для выполнения на процессорах Apple.

Эмуляторы

• PCSX2 , ^[5] эмулятор PlayStation 2 , имеет перекомпилятор под названием «microVU», преемник «SuperVU».
• GCemu, ^[6] эмулятор GameCube .
• GEM, ^[7] эмулятор Game Boy для MSX , использует оптимизирующий динамический рекомпилятор.
• DeSmuME, ^[8] эмулятор Nintendo DS , имеет опцию dynarec.
• Psp от Soywiz, ^[9] эмулятор PlayStation Portable , имеет опцию dynarec.
• Mupen64Plus — мультиплатформенный эмулятор Nintendo 64. ^[10]
• Yabause, мультиплатформенный эмулятор Saturn . ^[11]
• PPSSPP , мультиплатформенный эмулятор PlayStation Portable , по умолчанию использует динамический перекомпилятор JIT . ^[12]

Смотрите также

• Бинарный рекомпилятор
• Двоичный перевод
• Сравнение программного обеспечения для виртуализации платформ
• Компиляция точно в срок
• Инструментарий (компьютерное программирование)

Рекомендации

1. «Технический отчет HP Labs о Dynamo» . Архивировано из оригинала 7 июля 2008 г. Проверено 22 января 2006 г.
2. «Платформа инструментов динамического инструментирования DynamoRIO» . Архивировано из оригинала 5 сентября 2019 г. Проверено 12 апреля 2016 г.
3. "ДинамоРИО". Гитхаб . 2021-10-15.
4. Пол, Матиас Р.; Фринке, Аксель К. (13 октября 1997 г.) [впервые опубликовано в 1991 г.], FreeKEYB - Расширенная клавиатура и драйвер консоли для DOS (Руководство пользователя) (изд. v6.5)
5. "PCSX 2". Архивировано из оригинала 29 октября 2005 г. Проверено 15 апреля 2009 г.
6. Питербернерт (3 октября 2015 г.). «ГЦему». СоурсФордж .
7. «Эмулятор Gameboy для MSX | Новый образ» . ДРАГОЦЕННЫЙ КАМЕНЬ . Проверено 12 января 2014 г.
8. "DeSmuME v0.9.9" .
9. Публикация Карлоса Бальестероса Веласко (28 июля 2013 г.). «Эмулятор PSP Soywiz: Выпуск: Эмулятор PSP Soywiz 28 июля 2013 г. (r525)» . Pspemu.soywiz.com . Проверено 12 января 2014 г.
10. Мупен64Плюс
11. "SH2".
12. «PPSSPP - PPSSPP - эмулятор PSP для Android, Windows, Linux, iOS, MacOSX» . ppsspp.org . Проверено 17 ноября 2021 г.

Внешние ссылки

• Учебное пособие по динамическому рекомпилятору
• Сообщения в блоге о написании динамического перекомпилятора MIPS в PPC