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字节码 VM

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默认执行路径是树遍历器——访问每个 AST 节点并返回一个值。对于被调用数百万次的热点函数，每个节点的分发开销会成为瓶颈。Phasis 在此基础上加入了推测式字节码到 PHP 闭包编译器，以降低这部分开销。

VM 何时启动

每个 JsFunction 都有一个热点调用计数器。计数超过阈值（默认为 100）后，引擎会尝试通过 src/Bytecode/JsToPhp.php 将函数体编译为 PHP 闭包。

当函数体符合一组已知形态时，编译即可成功：

  • 对类型可预测的局部变量进行赋值（数值、对象、函数、数组、字符串）。
  • 对数字执行算术运算。
  • 读取对象类型的局部变量和 this 的成员（this.v、obj.x）。
  • 调用对象类型局部变量的方法（obj.method(args)），并将接收者作为 $thisValue 传入。
  • 调用 new Ctor(args) 构造函数——将左侧局部变量的类型提升为 object，并通过退出保护检查返回值是否为对象。
  • 条件形态简单的 for / while 循环。
  • 表达式可计算的 return。
  • 基于类型化条件的 if / else。

当函数体包含以下内容时，编译会失败（函数将继续由树遍历器执行）：

  • with 语句。
  • try / catch / finally（由树遍历器处理，以保证完成语义正确）。
  • eval() 调用。
  • 直接修改 arguments。
  • 编译器尚不支持降级处理的任何内容。

编译成功后，引擎会将该函数的调用路径切换为已编译的闭包。之后的调用只需承担一次函数调用开销，即可执行原生 PHP，无需为每个 AST 节点分别付出开销。

退出机制

编译后的快速路径会依赖一些假设（数字始终是数字，属性始终保持相同形态）。运行时若假设失效，闭包会抛出 Bailout，该次调用随即在树遍历器中重新执行。

规范正确性在这里至关重要。树遍历器必须能够从头重新执行触发退出的调用，且不能观察到快速路径失败所产生的副作用。Phasis 通过两种方式处理这一点：

  1. 纯前缀 — 编译器会在推测开始前检查副作用。如果函数在推测点之前执行了 I/O（console.log、宿主函数），快速路径不会省略该操作，而是先提交再继续。
  2. 编译时拒绝 — 对于需要回滚可观察副作用的形态（例如非数值的 let r = fn()，而 fn() 会修改状态），编译器会直接拒绝编译。该函数会继续由树遍历器执行。

典型情况是：快速路径执行非数值赋值 fn()，抛出 Bailout，随后在树遍历器中重新执行——导致 fn() 运行两次并产生两组副作用。编译时拒绝可避免 fn() 在快速路径中运行，因此树遍历器只会观察到唯一一次调用。

VM 分发（第二层）

部分函数会编译为 PHP 闭包；其他函数则会进入 src/Bytecode/VM.php 中更简单的字节码解释器。字节码是由操作码组成的扁平数组（LOAD_LOCAL、STORE_PROP、CALL_METHOD、…），由 switch 分发器执行。

对于那些不值得编译为 PHP 闭包、但调用频率足以从跳过 AST 遍历中获益的函数，VM 就能派上用场。对内置对象（Array.prototype.map、String.prototype.split、…）的方法调用会经过 VM 中的快速路径，绕过通用的 callFunction 跳板。

自定义调用栈

Op::CALL、Op::CALL_METHOD 和 Op::NEW_CALL 使用内联调用路径，将整个 JS 调用栈保存在 VM::execute 中——每次 JS 调用都不会新建 PHP 帧。进入时，调用方状态（pc、代码流、操作数栈、局部变量、env、thisValue、this、严格模式标志）会被压入每个 VM 专属的 savedFrames 池中，该池存放 SavedFrame 实例；随后分发循环会将其局部变量切换为被调用函数的局部变量。Op::RET 会弹出并恢复已保存的帧。异常会沿保存的帧逐层展开，然后回退到树遍历器。

是否适用会缓存在 JsFunction 上：常规调用为 vmInlineCallCache（已用 BC 编译的函数体、非 bind() 绑定、非原生函数）；vmInlineConstructCache 用于 new 表达式（还要求满足 isConstructable、非派生类，且没有实例字段或私有方法初始化器）。其他情况仍会经过标准的 callFunction / vmNewExpression 跳板。

在架构上的另一项好处是：PHP 栈上限不再限制 JS 递归深度。现在唯一的限制是 CallStack::maxDepth——设为 4 096，远高于所有合理的 test262 情况（大多数需要不到 2 k 帧），同时也足够严格，能让病态的无限递归测试在运行器的超时限制内快速失败。转译闭包路径（JsToPhp）对非内联回退路径另有 8 个 192 帧的保护限制。

帧快照生成器

简单的生成器主体（没有 yield*，不会在 try/catch/finally 内使用 yield，也没有 await）会编译为字节码。主体暂停时，编译器会生成新的 Op::YIELD 操作码；Op::YIELD 会将分派状态（cf、pc+1、stack、sp、locals、env、thisValue、strict）捕获到 GeneratorSnapshot 堆对象中，并从 VM::execute 返回 YieldResult 哨兵值。驱动 JsGenerator 会保存快照，并在下一次 next() / throw() 时将其传回 VM::execute，替换操作数栈顶部的恢复值。

对于受支持的子集，这取代了 PHP-Fiber 路径。基于 Fiber 的驱动程序（executeGeneratorBody）仍用于编译器拒绝的形态——yield* 委托、在 try 块内 yield 的生成器、异步生成器，以及带有 await 的异步函数。JsGenerator 支持双模式：每次 next() / throw() / return() 都会检查实例使用的是快照还是 Fiber，并据此分发。

没有可供基准测试调节的参数；是否适用会在编译时决定并缓存在 JsFunction 上。快照路径的优势是每次 yield 少一次 PHP 上下文切换；其他情况仍使用原有的 Fiber 路径。

内联缓存

Op::LOAD_MEMBER 会为每个 PC 维护一个以原型标识为键的内联缓存，用于原型方法在实例上的模式（c.sum(...)、arr.push(...) 以及所有类方法分发）。命中条件：接收者没有该名称的自有槽位，缓存的原型引用与接收者的 getPrototype() 相同，并且原型的 PropertyMap::$version 仍与捕获的版本一致。

缓存失效依赖 PropertyMap::$version。结构变更（设置 / 删除）总会使其递增。数据槽值被覆盖时，只有在 PropertyMap::$isUsedAsProto 为 true 时才会递增——这是一个写屏障标志，在对象首次被观察到作为另一个对象的 [[Prototype]] 时翻转。永不作为原型的实例对象无需为每次 obj.x = v 支付 IC 基础设施的开销。

Getter 访问器从不缓存（每次读取都必须重新运行）。

PropertyMap 还维护第二个计数器 $mutationVersion，每次写入都会无条件递增（没有写屏障）。JSON.stringify 缓存会在每个访问过的嵌套对象 / 数组上固定记录这个计数器，因此即使 IC 的 $version 会跳过递增，类似 o.a = 99 这样的仅实例变更也能正确使缓存字符串失效。

JSON.stringify 缓存

JsObject 会保存 $jsonCacheString + $jsonCacheVersions（一组 [obj, mutationVersion] 对，用于记录简单 stringify 遍历中访问过的每个嵌套对象）。下一次调用 JSON.stringify(o) 时，如果没有 replacer / space，简单快速路径会验证所有固定记录的版本均未变化，然后直接返回缓存字符串，无需重新遍历或编码。像 JSON.parse(JSON.stringify(o)) 这样的热点深克隆模式，可让 stringify 部分提速约 2 倍。

缓存未命中时会静默丢弃（任一固定记录的版本不同），并在下一次遍历时重新填充。含有 toJSON、getter、访问器、符号或 [[PrimitiveValue]] 槽位的对象会回退到规范序列化器，且永远不会填充缓存，因此缓存路径只会处理结构统一的数据。

内置对象快速路径

最大的性能提升来自让 VM 针对特定内置对象进行优化：

  • Atomics.load / store / compareExchange 配合 loadSpinHook / storeNotifyHook 协作式调度——修复了 4 项 Atomics 自旋循环测试。
  • Date.prototype.getTimezoneOffset 使用直接哈希映射 DST 缓存——SpiderMonkey DST 压力测试提速 45 %。
  • String.fromCharCode 使用内联 ASCII 快速路径——每次典型扫描可减少约 1 M 次分发。
  • decodeURI / decodeURIComponent 使用 12 字符的 %XX%XX%XX%XX 超快速路径，并通过 hex2bin 批量解码。
  • Object.keys / Object.values / Object.entries 直接访问属性映射。
  • Array.prototype.map / filter / forEach / reduce 原生迭代底层的 PHP 数组。

每条快速路径都有“形态检查”作为门控——如果接收者不符合预期形态（e.g，例如底层不是普通 PHP string 的 TypedArray 视图），VM 就会回退到符合规范的慢速路径。

此实现不做什么

从 V8 的含义来看，字节码 VM 不是 JIT。它不会为每个函数生成原生机器码，也不会基于观察到的类型进行推测（IC 的单态原型标识检查除外）。函数边界内联通过自定义调用栈来近似实现（每次 JS 调用不增加额外的 PHP 帧），而不是将被调用函数的函数体降级并写入调用方字节码。

JsToPhp 转译器是引擎中最接近 JIT 的部分：它为热点函数体生成 PHP 源代码，再由 PHP 8.5 的跟踪 JIT 编译为原生代码。JsToPhp 通过 eval() 执行，因此需要承担一次性编译开销，而且跟踪 JIT 必须像发现用户代码一样发现该函数。跳过 eval() 步骤并直接生成 opcache 操作码可以进一步缩小差距——参见 基准测试：路线图。

基准测试

bench/microbench.js 会运行十多个小型基准测试（loop-arith、loop-fib、fn-recurse、fn-deep-recurse、obj-create、obj-prop、proto-method、gen-iterate、arr-push、arr-map、str-concat、str-split-join、json-roundtrip、closure、destructure）。中位墙钟时间：

命令行
php bench/run.php

每次 bench 工作流运行后，当前数据都会提交到 BENCH.md。bench 和 test262 矩阵工作流均由人工启动。