PHP JIT 是什么？PHP8 新特性之 JIT 图文详解

时间2024-02-02 06:32:03发布访客分类PHP浏览858

导读：收集整理的这篇文章主要介绍了PHP JIT 是什么？PHP8 新特性之 JIT 图文详解，觉得挺不错的，现在分享给大家，也给大家做个参考。PHP8 alpha1已经在昨天发布，相信关于JIT是大家最关心的，PHP8 JIT是什么，又怎么用，...

收集整理的这篇文章主要介绍了PHP JIT 是什么？PHP8 新特性之 JIT 图文详解，觉得挺不错的，现在分享给大家，也给大家做个参考。

PHP8 alpha1已经在昨天发布，相信关于JIT是大家最关心的，PHP8 JIT是什么，又怎么用，又有什么要注意的，以及性能提升到底咋样？

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首先，我们来看一张图:

（右图有点错误就是，当JIT以后，下次请求的时候，会直接从JIT Buffer中读取执行，后续我把图改一下）

左图是PHP8之前的Opcache流程示意图，右图是PHP8中的Opcache示意图，可以看出几个关键点:

Opcache会做opcode层面的优化，比如图中的俩条opcode合并为一条
JIT在Opcache优化之后的基础上，再次优化，直接生成机器码
PHP8的JIT是在Opcache之中提供的
目前PHP8只支持x86架构的CPU
JIT是在原来Opcache优化的优化基础之上进行优化的，不是替代

事实上JIT共用了很多原来Opcache做优化的基础数据结构，比如data flow graph, call graph, SSA等，关于这部分，后续如果有时间，可以单独在写一个文章来介绍，今天就只是着重在使用层面。

下载安装好以后，除掉原有的opcache配置以外，对于JIT我们需要添加如下配置到php.ini：

opcache.jit=1205opcache.jit_buffer_size=64M

opcache.jit这个配置看起来稍微有点复杂，我来解释下, 这个配置由4个独立的数字组成，从左到右分别是(请注意，这个是基于目前alpha1的版本设置，一些配置可能会随着后续版本做微调):

是否在生成机器码点时候使用AVX指令, 需要CPU支持:
```
0: 不使用1: 使用
```

寄存器分配策略：

0: 不使用寄存器分配1: 局部(block)域分配2: 全局(function)域分配

JIT触发策略:

0: PHP脚本载入的时候就JIT1: 当函数第一次被执行时JIT2: 在一次运行后，JIT调用次数最多的百分之(opcache.PRof_threshold * 100)的函数3: 当函数/方法执行超过N(N和opcache.jit_hot_func相关)次以后JIT4: 当函数方法的注释中含有@jit的时候对它进行JIT5: 当一个Trace执行超过N次（和opcache.jit_hot_loop, jit_hot_return等有关)以后JIT

JIT优化策略，数值越大优化力度越大:

0: 不JIT1: 做opline之间的跳转部分的JIT2: 内敛opcode handler调用3: 基于类型推断做函数级别的JIT4: 基于类型推断，过程调用图做函数级别JIT5: 基于类型推断，过程调用图做脚本级别的JIT

基于此，我们可以大概得到如下几个结论：

尽量使用12x5型的配置，此时应该是效果最优的
对于x，如果是脚本级别的，推荐使用0，如果是Web服务型的，可以根据测试结果选择3或5
@jit的形式，在有了attributes以后，可能变为jit> >

现在，我们来测试下启用和不启用JIT的时候，Zend/bench.php的差异，首先是不启用(php -d opcache.jit_buffer_size=0 Zend/bench.php):

simple             0.008simplecall         0.004simpleucall        0.004simpleudcall       0.004mandel             0.035mandel2            0.055ackermann(7)       0.020ary(50000)         0.004ary2(50000)        0.003ary3(2000)         0.048fibo(30)           0.084hash1(50000)       0.013hash2(500)         0.010heapsort(20000)    0.027matrix(20)         0.026nestedloop(12)     0.023sieve(30)          0.013strcat(200000)     0.006------------------------total              0.387

根据上面的介绍，我们选择opcache.jit=1205, 因为bench.php是脚本(php -d opcache.jit_buffer_size=64M -d opcache.jit=1205 Zend/bench.php)：

simple             0.002simplecall         0.001simpleucall        0.001simpleudcall       0.001mandel             0.010mandel2            0.011ackermann(7)       0.010ary(50000)         0.003ary2(50000)        0.002ary3(2000)         0.018fibo(30)           0.031hash1(50000)       0.011hash2(500)         0.008heapsort(20000)    0.014matrix(20)         0.015nestedloop(12)     0.011sieve(30)          0.005strcat(200000)     0.004------------------------Total              0.157

可见，对于Zend/bench.php, 相比不开启JIT，开启了以后，耗时降低将近60%，性能提升将近2倍。

对于大家研究学习来说，可以通过opcache.jit_debug来观测JIT后生成的汇编结果，比如对于:

function simple() {
      $a = 0;
      for ($i = 0;
     $i  1000000;
     $i++)    $a++;
}

我们通过php -d opcache.jit=1205 -dopcache.jit_debug=0x01 可以看到:

JIT$simple: ;
     (/tmp/1.php)	sub $0X10, %rsp	xor %rdx, %rdx	jmp .L2.L1:	add $0x1, %rdx.L2:	cmp $0x0, EG(vm_interrupt)	jnz .L4	cmp $0xf4240, %rdx	jl .L1	mov 0x10(%r14), %rcx	test %rcx, %rcx	jz .L3	mov $0x1, 0x8(%rcx).L3:	mov 0x30(%r14), %rax	mov %rax, EG(current_execute_data)	mov 0x28(%r14), %edi	test $0x9e0000, %edi	jnz JIT$$leave_function	mov %r14, EG(vm_stack_top)	mov 0x30(%r14), %r14	cmp $0x0, EG(exception)	mov (%r14), %r15	jnz JIT$$leave_throw	add $0x20, %r15	add $0x10, %rsp	jmp (%r15).L4:	mov $0x45543818, %r15	jmp JIT$$interrupt_handler

大家可以尝试阅读这段汇编，比如其中针对i的递增，可以看到优化力度很大，比如因为i是局部变量直接分配在寄存器中，i的范围推断不会大于10000，所以不需要判断是否整数溢出等等。

而如果我们采用Opcache.jit=1201，我们可以得到如下结果:

JIT$simple: ;
     (/tmp/1.php)	sub $0x10, %rsp	call ZEND_QM_ASSIGN_NOREF_SPEC_CONST_HANDLER	add $0x40, %r15	jmp .L2.L1:	call ZEND_PRE_INC_LONG_NO_OVERFLOW_SPEC_CV_RETVAL_UNUSED_HANDLER	cmp $0x0, EG(exception)	jnz JIT$$exception_handler.L2:	cmp $0x0, EG(vm_interrupt)	jnz JIT$$interrupt_handler	call ZEND_IS_SMALLER_LONG_SPEC_TMPVARCV_CONST_JMPNZ_HANDLER	cmp $0x0, EG(exception)	jnz JIT$$exception_handler	cmp $0x452a0858, %r15d	jnz .L1	add $0x10, %rsp	jmp ZEND_RETURN_SPEC_CONST_LABEL

这就只是简单的内敛部分opcode handler的调用了。

你也可以尝试各种opcache.jit的策略结合debug的配置，来观测结果的不同，你也可以尝试各种opcache.jit_debug的配置，比如0xff，将会有更多的辅助信息输出。

好了，JIT的使用就简单介绍到这里，关于JIT本身的实现等细节，以后有时间，我再来写吧。

大家现在就可以去php.net下载PHP8来测试了：）