Bytecode - Bytecode

„Přenosný kód“ a „P-kód“ jsou přesměrovány zde. Pro další použití viz přenositelnost softwaru a P-kód (disambiguation).

Bytecode, také nazývané přenosný kód nebo p-kód, je forma instrukční sada navrženo pro efektivní provedení pomocí softwaru tlumočník. Na rozdíl od čitelné člověkem[1] zdrojový kód, bytecodes jsou kompaktní číselné kódy, konstanty a reference (obvykle číselné adresy), které kódují výsledek překladač analýza a provedení sémantická analýza věcí, jako je typ, rozsah a hloubky vnoření programových objektů.

Provádění programu
Obecné pojmy
Druhy kódu
Strategie kompilace
Pozoruhodné doby běhu
Pozoruhodné překladače a řetězce nástrojů

Název bytecode pochází z instrukčních sad, které majíbyte opcodes následované volitelnými parametry. Zprostředkující reprezentace takový jako bytecode může být výstupem programovací jazyk ulehčení implementací výklad, nebo jej lze použít ke snížení hardwaru a operační systém závislost povolením spuštění stejného kódu napříč platformami na různých zařízeních. Bytecode může být často buď přímo spuštěn na virtuální stroj (A stroj s p-kódem tj. tlumočník), nebo jej lze dále sestavit strojový kód pro lepší výkon.

Vzhledem k tomu, že instrukce bytecode jsou zpracovávány softwarem, mohou být libovolně složité, ale přesto se často podobají tradičním hardwarovým instrukcím: virtuální stohovací stroje jsou nejběžnější, ale virtuální registrovat stroje byly také postaveny.[2][3] Různé části mohou být často uloženy v samostatných souborech, podobně jako objektové moduly, ale dynamicky načítán během provádění.

Provedení

Program bytového kódu může být proveden analýzou a přímo provádění pokynů, jeden po druhém. Tento druh překladač bytecode je velmi přenosný. Některé systémy, nazývané dynamické překladače, nebo právě včas (JIT) překladače, přeložit bytecode do strojový kód podle potřeby na runtime. Díky tomu je virtuální stroj specifický pro hardware, ale neztrácí přenositelnost bytového kódu. Například, Jáva a Pokec kód se obvykle ukládá ve formátu bytecode, který se obvykle před kompilací JIT kompiluje k překladu bytecode do strojového kódu. To zavádí zpoždění před spuštěním programu, když je bytecode zkompilován do nativního strojového kódu, ale výrazně zvyšuje rychlost provádění ve srovnání s přímým výkladem zdrojového kódu, obvykle zhruba o řád (10x).[4]

Kvůli své výkonnostní výhodě dnes mnoho jazykových implementací spouští program ve dvou fázích, nejprve kompiluje zdrojový kód do bytecode a poté předává bytecode virtuálnímu stroji. Existují virtuální stroje založené na bytecode tohoto druhu Jáva, Raku, Krajta, PHP,[pozn. 1] Tcl, mawk a Forth (Forth je však zřídkakdy kompilován pomocí bajtových kódů a jeho virtuální stroj je místo toho obecnější). Implementace Perl a Rubín 1.8 místo toho pracujte chůzí abstraktní syntaxový strom reprezentace odvozená ze zdrojového kódu.

Více nedávno, autoři V8[1] a Šipka[5] zpochybnili představu, že pro rychlou a efektivní implementaci virtuálních počítačů je nutný přechodný bytecode. Obě tyto jazykové implementace v současné době provádějí přímou kompilaci JIT ze zdrojového kódu do strojového kódu bez prostředníka bytecode.[6]

Příklady

>>> import dis # "dis" - Demontážní program bajtového kódu Pythonu do mnemotechniky.>>> dis.dis('print ("Hello, World!")')  1 0 LOAD_NAME 0 (tisk)              2 LOAD_CONST 0 ('Hello, World!')              4 CALL_FUNCTION 1              6 RETURN_VALUE

Viz také

Poznámky

  1. ^ Ačkoli PHP opcodes jsou generovány při každém spuštění programu a jsou vždy interpretovány a nikoli just-in-time kompilován.

Reference

  1. ^ A b „Dynamické generování strojového kódu“. Google.
  2. ^ „Implementace Lua 5.0“. (Pozn. Toto zahrnuje virtuální stroj založený na registrech.)
  3. ^ "Dalvik VM". Archivovány od originál dne 18. 05. 2013. Citováno 2012-10-29. (Pozn. Tento virtuální počítač je založen na registrech.)
  4. ^ „Strojový kód Byte Code Vs“. www.allaboutcomputing.net. Citováno 2017-10-23.
  5. ^ Loitsch, Florian. „Proč ne Bytecode VM?“. Google. Archivovány od originál dne 12. 05. 2013.
  6. ^ „Mýtus o JavaScriptu: JavaScript vyžaduje standardní bytecode“.
  7. ^ „Implementace programovacího jazyka Icon“ (PDF). Archivovány od originál (PDF) dne 2016-03-05. Citováno 2011-09-09.
  8. ^ „Implementace Icon a Unicon a kompendia“ (PDF).
  9. ^ Paul, Matthias R. (2001-12-30). "Vnitřní struktura KEYBOARD.SYS". Diskusní skupina: comp.os.msdos.programmer. Archivováno z původního dne 2017-09-09. Citováno 2016-09-17. […] Ve skutečnosti je formát v podstatě stejný MS-DOS 3.3 - 8.0, PC DOS 3.3 - 2000, včetně ruských, litevských, čínských a japonských čísel, a také ve Windows NT, 2000 a XP […]. Existují drobné rozdíly a nekompatibility, ale obecný formát se v průběhu let nezměnil. […] Některé z datových záznamů obsahují normální tabulky […] Většina záznamů však obsahuje spustitelný kód interpretován nějakým druhem tlumočník p-kódu na *runtime *, včetně podmíněných větví a podobně. To je důvod, proč KLÍČ ovladač má ve srovnání s ovladači klávesnice poháněnými klávesnicí tak velkou paměťovou stopu, kterou lze provést za 3 - 4 kB a získat stejnou úroveň funkce kromě tlumočníka. […]
  10. ^ Mendelson, Edward (2001-07-20). "Jak zobrazit euro v systému MS-DOS a Windows DOS". Zobrazte symbol eura v systému MS-DOS na celou obrazovku (včetně Windows 95 nebo Windows 98 na celou obrazovku DOS). Archivováno od originálu 2016-09-17. Citováno 2016-09-17. […] Matthias [R.] Paul […] varuje, že IBM PC DOS Verze ovladače klávesnice používá některé interní postupy, které nejsou rozpoznány Microsoft ovladač, takže pokud je to možné, měli byste použít IBM verze obou KEYB.COM a KEYBOARD.SYS namísto míchání verzí Microsoft a IBM […] (Pozn. Co se rozumí pod pojmem „postupy“, zde jsou uvedeny některé další bytové kódy v souboru IBM KEYBOARD.SYS, které verze ovladače KEYB od společnosti Microsoft nepodporuje.)
  11. ^ „Patent USA 6 973 644“.
  12. ^ Specifikace Microsoft C Pcode. str. 13. Multiplan nebyl sestaven strojový kód, ale na druh bajtového kódu, který byl spuštěn pomocí tlumočník, aby byl Multiplan přenosný na nejrůznější hardware té doby. Tento bajtový kód rozlišoval mezi strojově specifickými formát s plovoucí desetinnou čárkou pro výpočet a externí (standardní) formát, který byl binárně kódováno desítkově (BCD). Pokyny PACK a UNPACK převedené mezi těmito dvěma.
  13. ^ "R instalace a správa".
  14. ^ „Stroj SQLite Bytecode“. Archivovány od originál dne 2017-04-14. Citováno 2016-08-29.