Red Hat מפתחת מהדר MIR JIT

ברד האט הפיתוח בעיצומו מהדר JIT קל משקל חדש מיר, המבטיח ביצוע של קוד שהומר בעבר לייצוג ביניים MIR (ייצוג פנימי בינוני, לא להתבלבל עם ייצוג ביניים אחר מיר (IR ברמה בינונית), בשימוש במהדר Rust). מטרת הפרויקט היא לספק מסגרת להטמעת מתורגמנים מהירים וקומפקטיים ו-JIT. קוד הפרויקט כתוב ב-C ו מופץ על ידי תחת רישיון MIT.

בשלב הנוכחי של הפיתוח, מתרגמים לייצוג הביניים של MIR ערוכים שפת ג ו-bitcode Llvm (Bitcode), אך בעתיד מתוכנן ליישם את היכולת ליצור MIR עבור WebAssembly, Java bytecode, CIL (שפת ביניים נפוצה), חלודה ו-C++. הפרויקט מפותח על ידי אחד ממפתחי מנועי JIT MJIT, בשימוש ברובי. קודם כל, JIT מבוסס על MIR מתוכנן להיות מיושם עבור קרובי и MRuby. בעתיד, ניתן גם להעביר את GCC לשימוש ב-MIR.

ניתן להציג את קוד ה-MIR הביניים בצורה בינארית וטקסט (ניתן לקריאה). ניתן להפעיל קוד זה במתורגמן וליצור קוד מכונה על בסיסו (x86_64, בתוכניות ARM64, PPC64 ו-MIPS64). אפשר גם לבצע את ההמרה ההפוכה - מ-MIR ל-CIL, Java bytecode, WebAssembly וקוד C.

בין המאפיינים של MIR בולטות הקלדה קפדנית, תמיכה במודולים ופונקציות, מתן סט הוראות להמרת סוג, השוואה, פעולות אריתמטיות ולוגיות, הסתעפות וכו'. ניתן לטעון מודולים, הכוללים סט של פונקציות שהומרו לפורמט MIR, בצורה של ספריות, ויכולים גם לטעון קוד C חיצוני.

היתרון המרכזי של ביצוע קוד ביניים ב-JIT במקום קומפילציה לקבצי הפעלה מקוריים הוא היכולת ליצור קבצים קומפקטיים שניתן להפעיל מבלי לבנות מחדש על ארכיטקטורות חומרה שונות (x86, ARM, PPC, MIPS). עבור ארכיטקטורות שאינן נתמכות, זמין מצב פרשנות, שבמקרה של MIR איטי פי 6-10 מ-JIT.

חסרונות של מהדרים קיימים של JIT
אומרים כי GCC ו-LLVM נפוחים מדי, בעלי מהירות קומפילציה נמוכה וקשה ליישם אופטימיזציות משולבות עבור שפות תכנות שונות. מפתחי MIR ניסו לפתור את אלה
בעיות והצבת יעדים:

• הידור ב-MIR צריך להיות מהיר לפחות פי 100 מאשר ב-GCC;
• ה-JIT לביצוע MIR חייב להיות קומפקטי מאוד ולכלול כ-15 אלף שורות קוד;
• ביצוע MIR באמצעות JIT לא צריך להיות איטי יותר מ-30% מהביצועים של קובץ הפעלה שהוידור מאותו קוד C ב-GCC (עם אופטימיזציות "-O2");
• שלבי האתחול לפני תחילת הביצוע בפועל צריכים לקחת פי 100 פחות זמן;
• ייצוג ה-MIR עבור JIT חייב להיות קטן פי 100 מקובץ ההפעלה שקומפילד ב-GCC.

במתכונתו הנוכחית, הטמעת MIR מקדימה במובנים רבים את היעדים שהוגדרו בתחילה: בדיקות הראו שביצועי הקומפילציה ב-MIR מהירים פי 2 מ-"GCC -O178", ביצועי הביצוע נמצאים ב-6% מאחורי הקוד המקורי, גודל הקוד קטן פי 144, יישום MIR JIT הוא 16 אלף שורות קוד.

מקור: OpenNet.ru