这篇文章介绍了一个简单的即时编译器(JIT)实现。作者通过一个编程挑战任务，展示了如何将递归关系运算从解释执行转换为动态生成x86-64机器码执行，从而提升性能。文章提供了相关代码示例和讨论链接。

基础即时编译器教程

本文作者分享了一个简单的x86-64即时编译（JIT）实现过程，该技术用于将递归关系表达式直接编译为机器码执行。

项目背景

作者受Reddit每日编程挑战启发，需编写程序解析形如"+2 3 -5"的递归关系表达式（如u(n+1)=(u(n)+2)3-5）。传统解释器会逐步执行运算，而作者选择将其编译为原生机器指令。

关键技术实现

1. 可执行内存分配

   • 现代操作系统通过页面保护机制隔离内存权限（读/写/执行）
   • 使用mmap/VirtualAlloc分配可写内存，通过mprotect/VirtualProtect后期设置为可执行
   • 实现asmbuf结构管理指令缓冲区，支持跨平台（POSIX/Win32）

2. 调用约定处理

   • x86-64架构遵循System V AMD64 ABI（参数通过rdi传递，结果存rax）
   • Windows平台特殊处理：首个参数使用rcx寄存器
   • 基础指令模板： assembly mov rax, rdi ; 初始传参 ret ; 函数返回

3. 操作符编译

   • 通过反汇编工具确定机器码：
     • 立即数加载：mov rdi, [operand] → 48BF[小端序操作数]
     • 算术运算： c '+' → 4801F8 (add) '-' → 4829F8 (sub) '*' → 480FAFC7 (imul) '/' → 4831D2 + 48F7FF (xor+idiv)

执行流程

1. 动态生成机器码
2. 设置内存可执行权限
3. 将缓冲区转换为函数指针调用： c long (*recurrence)(long) = (void *)buf->code; result = recurrence(input);

扩展建议

• 支持模运算、位操作等扩展运算符
• 考虑浮点运算支持
• 未来可探索更复杂的控制流和函数调用

这个简化实现展示了JIT核心原理，虽然未涉及分支/栈操作等高级特性，但为理解底层编译技术提供了良好起点。作者表示未来将尝试开发更复杂的JIT编译器。

（注：原文中的就业声明、社区讨论链接等非技术细节已省略，完整代码示例可查看原文链接）

以下是评论内容的总结：

1. 关于线性递推解的讨论（评论1）

• 主要观点：文章提供的闭式解仅对计算特定大项有意义，而非计算所有项
• 关键引用：
  • "This is really only interesting if a particular (potentially really large) term of the sequence is desired"
  • "any sequence of the given set of operations reduces to a linear recurrence which has the given solution"

2. 关于JIT术语的争议（评论2）

• 主要观点：作者误用了JIT概念，应称为"即时AOT编译"
• 关键引用：
  • "The canonical definition of JIT is 'compilation during execution of a program'"
  • "I'd prefer not overloading the term 'JIT'"

3. 关于static关键字的质疑（评论3）

• 主要观点：作者可能误解了static的用法
• 关键引用：
  • "is the author using static wrong?"
  • "Should it actually be the function level static variable?"

4. 关于x86汇编的吐槽（评论4,6）

• 主要观点：
  • x86汇编生成困难（评论4）
  • 页面大小在不同系统表现不同（评论6）
• 关键引用：
  • "I friggin despise how hard generating x86 assembly is"
  • "sysconf(SCPAGESIZE) will always be 4KB...Except on Cosmopolitan"

5. 对文章内容的失望（评论5）

• 主要观点：期待看到BASIC相关的JIT实现但落空
• 关键引用：
  • "Ah, I thought this was going to be about a JITted BASIC. No such luck"