Bytecode a język kompilowany

Bytecode a język kompilowany
HE
  • Rejestracja:około 12 lat
  • Ostatnio:ponad 11 lat
  • Postów:2
0

Witam,

Mam pytanie odnośnie bytecode (kodu bajtowego) a języka kompilowanego, czyli zamienianego bezpośrednio na język maszynowy. Cytaty są z anglojęzycznej Wikipedii.

Bytecode:

Bytecode, also known as p-code (portable code), is a form of instruction set designed for efficient execution by a software interpreter.

p-code machine:

Why p-code?

Compared to direct translation into native machine code, a two-stage approach involving translation into p-code and execution by an interpreter or just-in-time compiler offers several advantages.

  • Portability
    It is much easier to write a small p-code interpreter for a new machine than it is to modify a compiler to generate native code for the same machine.

I na koniec process virtual machine:

A process VM, sometimes called an application virtual machine, runs as a normal application inside a host OS and supports a single process. It is created when that process is started and destroyed when it exits. Its purpose is to provide a platform-independent programming environment that abstracts away details of the underlying hardware or operating system, and allows a program to execute in the same way on any platform.

Podkreślone zdanie z ostatniego cytatu jest dla mnie dość niejasne. Przecież takie środowisko zapewniają wszystkie języki wysokiego poziomu, których kompilatory zostały dostarczone na określone platformy. No właśnie, kompilatory. A przecież ten process VM, który wykonuje bytecode danego języka, musi go jakoś przetłumaczyć na aktualnie obowiązujący kod maszynowy. Czyli wg mnie i tak, każdy process VM czyli p-code machine musi jakoś implementować w sobie kompilator danego języka...

Ale jednak cytaty, jak np. ten z foldoc.org, pokazują, że coś przeoczam:

The byte-code may be compiled to machine code ("native code") for speed of execution but this usually requires significantly greater effort for each new taraget architecture than simply porting the interpreter.

Jak te procesy VM wykonują ostatecznie linijki bytecodu bez kompilatora?

Pozdrawiam.

DA
  • Rejestracja:około 12 lat
  • Ostatnio:prawie 12 lat
  • Postów:42
0
Azarien
  • Rejestracja:około 21 lat
  • Ostatnio:dzień
0

Jak te procesy VM wykonują ostatecznie linijki bytecodu bez kompilatora?

Kilka możliwości:
· interpretacja: można to sobie wyobrazić jako jeden wielki switch(instrukcja). rozwiązanie najwolniejsze.
· kompilacja do kodu maszynowego w momencie instalacji programu na komputerze. do tego służy program Ngen pod .NETem.
· kompilacja do kodu maszynowego w momencie ładowania programu do pamięci. program działa szybko, ale jest przestój na początku.
· kompilacja JIT (Just In Time): fragmentami, np. po jednej funkcji na raz, w momencie pierwszego wejścia programu do niej.
· różne warianty pośrednie.

Wibowit
  • Rejestracja:prawie 20 lat
  • Ostatnio:około 10 godzin
0

JVM bada mniej więcej ile razy dana instrukcja była już wykonywana (na początku w trybie interpretera) i jeśli była wykonywana tysiące razy (ile dokładnie zależy od konkretnej JVMki i jej trybu) to metoda zawierająca tą instrukcję lub kawałek tej metody zostaje skompilowany.

Jeśli VMka nie implementuje kompilacji to nie potrzebuje kompilatora. Nie ma problemu by stworzyć przenośny interpreter. Natomiast, żeby stworzyć VMkę z opcją kompilacji do kodu natywnego (w locie czy nie) to trzeba w niej zaimplementować coś na wzór kompilatora i VMka musi obsługiwać konkretne architektury żeby to działało.

Różnica między kompilacją u producenta, a kompilacją u klienta jest trywialna. Załóżmy, że mamy N programów i M docelowych architektur.

  • przy kompilacji u producenta potrzebujemy M kompilatorów (lub jeden kompilator kompilujący na M architektur) oraz N x M binarek,
  • przy kompilacji u klienta potrzebujemy N kodów pośrednich i M maszyn wirtualnych,

Załóżmy, że N = 1000 i M = 10. Wtedy:

  • przy kompilacji u producenta potrzebujemy 10 kompilatorów lub 1 kompilator kompilujący na 10 architektur oraz 10000 binarek,
  • przy kompilacji u klienta potrzebujemy 1000 kodów pośrednich i 10 maszyn wirtualnych,

Ponadto przeportowanie maszyny wirtualnej na nową architekturę wcale nie musi być jakoś drastycznie trudniejsze od przeportowania kompilatora kompilującego bezpośrednio do kodu natywnego. JVM jest napisana w C++ i (nie jestem pewien, ale jest duże prawdopodobieństwo) z użyciem przenośnych bibliotek. Przenośnych, czyli przeportowanych na wiele systemów operacyjnych.

Kompilacja w locie ma tę zaletę, że można kompilować na architektury (i rozszerzenia architektur) których nie było w momencie tworzenia programu. Dodatkowo jeśli wszystkie programy są kompilowane w locie to pozwala to na bardzo szybką ewolucję architektur - sztandarowy przykład to (GP)GPU. Kod shaderów w OpenGL/ Direct3D/ etc nie jest kompilowany do kodu natywnego, nie ma w ogóle żadnego standardu co do kodu natywnego w przypadku (GP)GPU. Shadery są kompilowane w locie na maszynie klienta (np gracza).


"Programs must be written for people to read, and only incidentally for machines to execute." - Abelson & Sussman, SICP, preface to the first edition
"Ci, co najbardziej pragną planować życie społeczne, gdyby im na to pozwolić, staliby się w najwyższym stopniu niebezpieczni i nietolerancyjni wobec planów życiowych innych ludzi. Często, tchnącego dobrocią i oddanego jakiejś sprawie idealistę, dzieli od fanatyka tylko mały krok."
Demokracja jest fajna, dopóki wygrywa twoja ulubiona partia.
Patryk27
Moderator
  • Rejestracja:ponad 17 lat
  • Ostatnio:ponad rok
  • Lokalizacja:Wrocław
  • Postów:13042
1

Przecież takie środowisko zapewniają wszystkie języki wysokiego poziomu, których kompilatory zostały dostarczone na określone platformy.

Ale dzięki bajtkodowi, nie trzeba tych programów kompilować na nowo, a co najwyżej jedynie przeportować maszynę wirtualną (co z kolei - jeżeli maszyna jest napisana korzystając z przenośnych bibliotek - ogranicza się wyłącznie do jej skompilowania na danym systemie i architekturze).

A przecież ten process VM, który wykonuje bytecode danego języka, musi go jakoś przetłumaczyć na aktualnie obowiązujący kod maszynowy.

Nie musi.
Najprostsza VM może wyglądać jakoś tak:

Kopiuj
Const Bytecode: Array[0..4] of Byte = ($01, $03, $02, $04, $00);

Procedure ParseOpcode(const Opcode: Byte);
Begin
 Case Opcode of 
  $00: Halt;
  $01: Write('Hello');
  $02: Write('World');
  $03: Write(' ');
  $04: Write('!');
  else
  Begin
   Writeln('Unknown opcode: ', Opcode);
   Halt;
  End;
 End;
End;

Var Opcode: Byte;
Begin
 For Opcode in Bytecode Do
  ParseOpcode(Opcode);
End.

Jak te procesy VM wykonują ostatecznie linijki bytecodu bez kompilatora?

Podobnie, jak zwykły procesor przetwarza skompilowany kod Assemblera bez pomocy żadnego kompilatora ;)


Kliknij, aby dodać treść...

Pomoc 1.18.8

Typografia

Edytor obsługuje składnie Markdown, w której pojedynczy akcent *kursywa* oraz _kursywa_ to pochylenie. Z kolei podwójny akcent **pogrubienie** oraz __pogrubienie__ to pogrubienie. Dodanie znaczników ~~strike~~ to przekreślenie.

Możesz dodać formatowanie komendami , , oraz .

Ponieważ dekoracja podkreślenia jest przeznaczona na linki, markdown nie zawiera specjalnej składni dla podkreślenia. Dlatego by dodać podkreślenie, użyj <u>underline</u>.

Komendy formatujące reagują na skróty klawiszowe: Ctrl+B, Ctrl+I, Ctrl+U oraz Ctrl+S.

Linki

By dodać link w edytorze użyj komendy lub użyj składni [title](link). URL umieszczony w linku lub nawet URL umieszczony bezpośrednio w tekście będzie aktywny i klikalny.

Jeżeli chcesz, możesz samodzielnie dodać link: <a href="link">title</a>.

Wewnętrzne odnośniki

Możesz umieścić odnośnik do wewnętrznej podstrony, używając następującej składni: [[Delphi/Kompendium]] lub [[Delphi/Kompendium|kliknij, aby przejść do kompendium]]. Odnośniki mogą prowadzić do Forum 4programmers.net lub np. do Kompendium.

Wspomnienia użytkowników

By wspomnieć użytkownika forum, wpisz w formularzu znak @. Zobaczysz okienko samouzupełniające nazwy użytkowników. Samouzupełnienie dobierze odpowiedni format wspomnienia, zależnie od tego czy w nazwie użytkownika znajduje się spacja.

Znaczniki HTML

Dozwolone jest używanie niektórych znaczników HTML: <a>, <b>, <i>, <kbd>, <del>, <strong>, <dfn>, <pre>, <blockquote>, <hr/>, <sub>, <sup> oraz <img/>.

Skróty klawiszowe

Dodaj kombinację klawiszy komendą notacji klawiszy lub skrótem klawiszowym Alt+K.

Reprezentuj kombinacje klawiszowe używając taga <kbd>. Oddziel od siebie klawisze znakiem plus, np <kbd>Alt+Tab</kbd>.

Indeks górny oraz dolny

Przykład: wpisując H<sub>2</sub>O i m<sup>2</sup> otrzymasz: H2O i m2.

Składnia Tex

By precyzyjnie wyrazić działanie matematyczne, użyj składni Tex.

<tex>arcctg(x) = argtan(\frac{1}{x}) = arcsin(\frac{1}{\sqrt{1+x^2}})</tex>

Kod źródłowy

Krótkie fragmenty kodu

Wszelkie jednolinijkowe instrukcje języka programowania powinny być zawarte pomiędzy obróconymi apostrofami: `kod instrukcji` lub ``console.log(`string`);``.

Kod wielolinijkowy

Dodaj fragment kodu komendą . Fragmenty kodu zajmujące całą lub więcej linijek powinny być umieszczone w wielolinijkowym fragmencie kodu. Znaczniki ``` lub ~~~ umożliwiają kolorowanie różnych języków programowania. Możemy nadać nazwę języka programowania używając auto-uzupełnienia, kod został pokolorowany używając konkretnych ustawień kolorowania składni:

```javascript
document.write('Hello World');
```

Możesz zaznaczyć również już wklejony kod w edytorze, i użyć komendy  by zamienić go w kod. Użyj kombinacji Ctrl+`, by dodać fragment kodu bez oznaczników języka.

Tabelki

Dodaj przykładową tabelkę używając komendy . Przykładowa tabelka składa się z dwóch kolumn, nagłówka i jednego wiersza.

Wygeneruj tabelkę na podstawie szablonu. Oddziel komórki separatorem ; lub |, a następnie zaznacz szablonu.

nazwisko;dziedzina;odkrycie
Pitagoras;mathematics;Pythagorean Theorem
Albert Einstein;physics;General Relativity
Marie Curie, Pierre Curie;chemistry;Radium, Polonium

Użyj komendy by zamienić zaznaczony szablon na tabelkę Markdown.

Lista uporządkowana i nieuporządkowana

Możliwe jest tworzenie listy numerowanych oraz wypunktowanych. Wystarczy, że pierwszym znakiem linii będzie * lub - dla listy nieuporządkowanej oraz 1. dla listy uporządkowanej.

Użyj komendy by dodać listę uporządkowaną.

1. Lista numerowana
2. Lista numerowana

Użyj komendy by dodać listę nieuporządkowaną.

* Lista wypunktowana
* Lista wypunktowana
** Lista wypunktowana (drugi poziom)

Składnia Markdown

Edytor obsługuje składnię Markdown, która składa się ze znaków specjalnych. Dostępne komendy, jak formatowanie , dodanie tabelki lub fragmentu kodu są w pewnym sensie świadome otaczającej jej składni, i postarają się unikać uszkodzenia jej.

Dla przykładu, używając tylko dostępnych komend, nie możemy dodać formatowania pogrubienia do kodu wielolinijkowego, albo dodać listy do tabelki - mogłoby to doprowadzić do uszkodzenia składni.

W pewnych odosobnionych przypadkach brak nowej linii przed elementami markdown również mógłby uszkodzić składnie, dlatego edytor dodaje brakujące nowe linie. Dla przykładu, dodanie formatowania pochylenia zaraz po tabelce, mogłoby zostać błędne zinterpretowane, więc edytor doda oddzielającą nową linię pomiędzy tabelką, a pochyleniem.

Skróty klawiszowe

Skróty formatujące, kiedy w edytorze znajduje się pojedynczy kursor, wstawiają sformatowany tekst przykładowy. Jeśli w edytorze znajduje się zaznaczenie (słowo, linijka, paragraf), wtedy zaznaczenie zostaje sformatowane.

  • Ctrl+B - dodaj pogrubienie lub pogrub zaznaczenie
  • Ctrl+I - dodaj pochylenie lub pochyl zaznaczenie
  • Ctrl+U - dodaj podkreślenie lub podkreśl zaznaczenie
  • Ctrl+S - dodaj przekreślenie lub przekreśl zaznaczenie

Notacja Klawiszy

  • Alt+K - dodaj notację klawiszy

Fragment kodu bez oznacznika

  • Alt+C - dodaj pusty fragment kodu

Skróty operujące na kodzie i linijkach:

  • Alt+L - zaznaczenie całej linii
  • Alt+, Alt+ - przeniesienie linijki w której znajduje się kursor w górę/dół.
  • Tab/⌘+] - dodaj wcięcie (wcięcie w prawo)
  • Shit+Tab/⌘+[ - usunięcie wcięcia (wycięcie w lewo)

Dodawanie postów:

  • Ctrl+Enter - dodaj post
  • ⌘+Enter - dodaj post (MacOS)