[WebKit内核] JavaScriptCore深度解析--基础篇（一）字节码生成及语法树的构建详

看到HorkeyChen写的文章《[WebKit] JavaScriptCore解析--基础篇(三)从脚本代码到JIT编译的代码实现》，写的很好，深受启发。想补充一些Horkey没有写到的细节比如字节

     看到HorkeyChen写的文章《[WebKit] JavaScriptCore解析--基础篇(三)从脚本代码到JIT编译的代码实现》，写的很好，深受启发。想补充一些Horkey没有写到的细节比如字节码是如何生成的等等，为此成文。

      JSC对JavaScript的处理，其实与Webkit对CSS的处理许多地方是类似的，它这么几个部分：

（1）词法分析->出来词语(Token)；

（2）语法分析->出来抽象语法树（AST：Abstract Syntax Tree）；

（3）遍历抽象语法树->生成字节码（Bytecode）；

（4）用解释器（LLInt：Low Level Interpreter）执行字节码；

（5）如果性能不够好就用Baseline JIT编译字节码生成机器码、然后执行此机器码；

（6）如果性能还不够好，就用DFG JIT重新编译字节码生成更好的机器码、然后执行此机器码；

（7）最后，如果还不好，就祭出重器--虚拟器（LLVM：Low Level Virtual Machine）来编译DFG的中间表示代码、生成更高优化的机器码并执行。接下来，我将会用一下系列文章描述此过程。

      其中，步骤1、2是类似的，3、4、5步的思想，CSS JIT也是采用类似方法，请参考[1]。想写写JSC的文章，用菜鸟和愚公移山的方式，敲开JSC的冰山一角。

本篇主要描述词法和语法解析的细节。

 一、 JavaScriptCore的词法分析器工作流程分析

    W3C是这么解释词法和语法工作流程的：

 词法器Tokenizer的工作过程如下，就是不断从字符串中寻找一个个的词（Token），比如找到连续的“true”字符串，就创建一个TokenTrue。词法器工作过程如下：

JavaScriptCore/interpreter/interpreter.cpp:
template <typename CharType>

 

 template <ParserMode mode> TokenType LiteralParser<CharType>::Lexer::lex(LiteralParserToken<CharType>& token){    while (m_ptr < m_end && isJSONWhiteSpace(*m_ptr))        ++m_ptr;    if (m_ptr >= m_end) {        token.type = TokEnd;        token.start = token.end = m_ptr;        return TokEnd;    }    token.type = TokError;    token.start = m_ptr;    switch (*m_ptr) {        case '[':            token.type = TokLBracket;            token.end = ++m_ptr;            return TokLBracket;        case ']':            token.type = TokRBracket;            token.end = ++m_ptr;            return TokRBracket;        case '(':            token.type = TokLParen;            token.end = ++m_ptr;            return TokLParen;        case ')':            token.type = TokRParen;            token.end = ++m_ptr;            return TokRParen;        case ',':            token.type = TokComma;            token.end = ++m_ptr;            return TokComma;        case ':':            token.type = TokColon;            token.end = ++m_ptr;            return TokColon;        case '"':            return lexString<mode, '"'>(token);        case 't':            if (m_end - m_ptr >= 4 && m_ptr[1] == 'r' && m_ptr[2] == 'u' && m_ptr[3] == 'e') {                m_ptr += 4;                token.type = TokTrue;                token.end = m_ptr;                return TokTrue;            }            break;        case '-':        case '0':

       ...        case '9':            return lexNumber(token);    }    if (m_ptr < m_end) {        if (*m_ptr == '.') {            token.type = TokDot;            token.end = ++m_ptr;            return TokDot;        }        if (*m_ptr == '=') {            token.type = TokAssign;            token.end = ++m_ptr;            return TokAssign;        }        if (*m_ptr == ';') {            token.type = TokSemi;            token.end = ++m_ptr;            return TokAssign;        }        if (isASCIIAlpha(*m_ptr) || *m_ptr == '_' || *m_ptr == '$')            return lexIdentifier(token);        if (*m_ptr == '/'') {            return lexString<mode, '/''>(token);        }    }    m_lexErrorMessage = String::format("Unrecognized token '%c'", *m_ptr).impl();    return TokError;}

      经过此过程，一个完整的JSC世界的Token就生成了。然后，再进行语法分析，生成抽象语法树.

JavaScriptCore/parser/parser.cpp:

<span style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">PassRefPtr<ParsedNode> Parser<LexerType>::parse(JSGlobalObject* lexicalGlobalObject, Debugger* debugger, ExecState* debuggerExecState, JSObject** exception)</span>

{    ASSERT(lexicalGlobalObject);    ASSERT(exception && !*exception);    int errLine;    UString errMsg;    if (ParsedNode::scopeIsFunction)        m_lexer->setIsReparsing();    m_sourceElements = 0;    errLine = -1;    errMsg = UString();    UString parseError = parseInner();    。。。｝

 

 

UString Parser<LexerType>::parseInner()

 

{    UString parseError = UString();        unsigned oldFunctionCacheSize = m_functionCache ? m_functionCache->byteSize() : 0;

 

 

    //抽象语法树Builder：    ASTBuilder context(const_cast<JSGlobalData*>(m_globalData), const_cast<SourceCode*>(m_source));    if (m_lexer->isReparsing())        m_statementDepth--;    ScopeRef scope = currentScope();

 

 

    //开始解析生成语法树的一个节点：    SourceElements* sourceElements = parseSourceElements<CheckForStrictMode>(context);    if (!sourceElements || !consume(EOFTOK))

         

         举例说来，根据Token的类型，JSC认为输入的Token是一个常量声明，就会使用如下的模板函数生成语法节点（Node），然后放入ASTBuilder里面：

 

JavaScriptCore/bytecompiler/NodeCodeGen.cpp:template <typename LexerType>template <class TreeBuilder> TreeConstDeclList Parser<LexerType>::parseConstDeclarationList(TreeBuilder& context){    failIfTrue(strictMode());    TreeConstDeclList constDecls = 0;    TreeConstDeclList tail = 0;    do {        next();        matchOrFail(IDENT);        const Identifier* name = m_token.m_data.ident;        next();        bool hasInitializer = match(EQUAL);        declareVariable(name);        context.addVar(name, DeclarationStacks::IsConstant | (hasInitializer ? DeclarationStacks::HasInitializer : 0));        TreeExpression initializer = 0;        if (hasInitializer) {            next(TreeBuilder::DontBuildStrings); // consume '='            initializer = parseAssignmentExpression(context);        }        tail = context.appendConstDecl(m_lexer->lastLineNumber(), tail, name, initializer);        if (!constDecls)            constDecls = tail;    } while (match(COMMA));    return constDecls;}

     接下来，就会调用BytecodeGenerator::generate生成字节码，具体分下节分析。我们先看看下面来自JavaScript的一个个语法树节点生成字节码的过程：

JavaScriptCore/bytecompiler/NodeCodeGen.cpp:
RegisterID* BooleanNode::emitBytecode(BytecodeGenerator& generator, RegisterID* dst)

 

{    if (dst == generator.ignoredResult())        return 0;    return generator.emitLoad(dst, m_value);}

     以下是我准备写的文章题目：

一、 JavaScriptCore的词法分析器工作流程分析；

二、 JavaScriptCore的语法分析器工作流程分析；

三、 JavaScriptCore的字节码生成流程分析；

四、 LLInt解释器工作流程分析；

五、 Baseline JIT编译器的工作流程分析；

六、 DFG JIT编译器的工作流程分析；

七、LLVM虚拟机的工作流程分析；

八、JavaScriptCore的未来展望；

     文笔粗糙，不善表达，希望能越写越好。

引用：

1 https://www.webkit.org/blog/3271/webkit-css-selector-jit-compiler/

2 http://blog.csdn.net/horkychen/article/details/8928578

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