V8的点火系统到底是做什么的？

Question

V8的点火系统到底是做什么的？

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Ignition是一个快速的、基于寄存器的低级别解释器，使用TurboFan的后端编写。

在https://docs.google.com/document/d/11T2CRex9hXxoJwbYqVQ32yIPMh0uouUZLdyrtmMoL44/edit?ts=56f27d9d#上：

Ignition项目的目标是为V8构建一个解释器，该解释器执行低级别的字节码，从而使只运行一次或非热代码以字节码形式更紧凑地存储。

解释器本身由一组字节码处理程序代码片段组成，每个处理程序处理特定的字节码并分派到下一个字节码的处理程序。这些字节码处理程序

要将函数编译为字节码，必须解析JavaScript代码以生成其AST（抽象语法树）。BytecodeGenerator遍历此AST，并根据需要为每个AST节点生成字节码。

一旦产生字节码处理程序的图表，它就通过Turbofan简化版本的流水线，并分配给解释器表中相应的条目。

因此，看起来Ignition的工作是将由BytecodeGenerator生成的字节码转换为字节码处理程序，并通过Turbofan执行它。

但在这里：

和这里

，您可以看到是Ignition产生了字节码。

此外，在这个视频中https://youtu.be/p-iiEDtpy6I?t=722中，Ignition被称为基线编译器。

那么它是什么？基线编译器？字节码解释器？ AST到字节码转换器？

这张图片似乎最合适：

，其中Ignition只是一个解释器，而之前的一切都是一个没有名字的字节码生成器/优化器。

- marzelin

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遗憾的是，其中一些文档已经过时了，包括上面第一个图形的文档。 Full-codegen和Crankshaft已经不再使用，现在仅使用Ignition+TurboFan。 - T.J. Crowder

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@T.J.Crowder 我已经将图像更改为更现代的内容。 - marzelin

好东西。你在哪里找到的？ - T.J. Crowder

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从这里开始：@T.J.Crowder（来自https://docs.google.com/presentation/d/1OqjVqRhtwlKeKfvMdX6HaCIu9wpZsrzqpIVIwQSuiXQ/）。实际上，这些幻灯片相当古老，因为它们是为2016年的这次演讲https://www.youtube.com/watch?v=r5OWCtuKiAk准备的，但其中一些仍然相关。 - marzelin

谢谢。是的，官方文档链接到过时的信息是不幸的，但是嘿，他们有很多事情要做（我很感激他们的付出）。我会想帮助文档的，但这是一个比我目前能承担的更大的项目。 :-) - T.J. Crowder

3个回答

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如我在评论中提到的那样，遗憾的是一些文档已经过时，包括你上面第一张图的文档。Full-codegen和Crankshaft已经完全不再使用，现在只有解析和Ignition+TurboFan。 (你已经从某些V8文档中删除了过时文档中的图片)

Ignition是一个高速字节码解释器。

V8的解析器生成Ignition字节码。该字节码由Ignition执行（解释）。只运行一次的代码（启动代码等）或很少运行的代码保持在字节码级别，并继续由Ignition执行。

"热"代码进入第二阶段，TurboFan接管：TurboFan的输入与Ignition解释的相同字节码（而不是像Crankshaft一样的源代码），然后将其积极编译为高度优化的机器码直接运行（而不是被解释）。

这篇文章探讨了放弃Full-codegen和Crankshaft的动机（前者节省内存，后者实现和优化语言特性的难度）。TurboFan的设计还帮助V8作者最小化他们必须编写的平台特定代码量（通过具有中间表示形式，其中包括它们也可以用来编写Ignition的字节码处理程序）。

- T.J. Crowder

您好，Crowder先生，非常感谢您提供如此出色的答案，我想请教一些问题。Crowder先生，解析器生成AST，然后生成字节码。然后，Ignition执行生成的字节码，并在运行时监视和寻找需要进行优化的部分，如果Profiler发现热点函数，则TurboFan对其进行优化。因此，TurboFan可以即时优化代码。Crowder先生，我想问的问题是为什么在V8中引入了Ignition，我认为多亏了Ignition，我们可以从字节码生成更紧凑和高效的机器代码。这正确吗？ - Dickens

另外，Crowder先生，解析器是否真的生成字节码而不是Ignition？在大多数文章中都写着字节码是由Ignition本身生成的，但是您上面写道解析器生成字节码。 - Dickens

@Dickens - "我认为得益于Ignition，我们从字节码生成了更紧凑、高效的机器码。" 我不这么认为。Ignition 的最初动机是为了减少移动设备上的内存消耗，有关详情请参见链接的文章。*"解析器是否真的生成字节码而不是Ignition？"* 解析器是Ignition的一部分。 - T.J. Crowder

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点火是否执行字节码并将其解释为机器代码，以便浏览器能够理解？当我们的应用程序由点火执行时，分析器会分析并寻找热函数，如果找到，则将热函数传递给编译器进行优化。然后，在编译器完成优化后，编译器将使用优化代码更改代码的某些部分。这正确吗？先生。 - Dickens

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@Dickens - 基本上是的。 - T.J. Crowder

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请纠正我对转换过程的理解中的错误：

将JS代码解析为AST
将AST发送到Ignition以转换为字节码
生成机器码
如果字节码是最优的，则将其发送到CPU进行处理
如果字节码需要优化，则将其发送到Turbofan进行优化
如果Turbofan收到字节码，则进一步优化并发送到计算机进行处理。

- Amir

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可以查看英文原文，
原文链接

- jmrk · Accepted Answer

我是一名V8开发者。

在https://v8.dev/docs/ignition上我们可以看到：

Ignition是一个快速的低级寄存器解释器，使用TurboFan的后端编写

没错，这就是它的概括。再补充一些细节：

"Ignition" 这个名字既指字节码生成器(Bytecode Generator)，也指字节码解释器(Bytecode Interpreter)。通常情况下，整个东西也被视为一个大黑盒子，并随意称之为“解释器”，这有时可能会导致术语上的混淆。
字节码生成器接受由解析器为给定的JavaScript函数产生的AST，并从中生成字节码。
字节码解释器接受字节码生成器生成的字节码，并通过将其发送到一组字节码处理程序来解释执行它。
组成字节码解释器的字节码处理程序是使用Turbofan管道的部分生成的。这是在V8编译时发生的，而不是运行时。换句话说，您需要Turbofan来构建（部分）Ignition，但不需要Turbofan来运行Ignition。
解析器（以及它产生的AST / 抽象语法树）不是Ignition的一部分。

一旦字节码处理程序的图形被生成，它就会通过Turbofan的简化版本管道，并分配给解释器表中的相应条目。

因此，看起来Ignition的工作是将由BytecodeGenerator生成的字节码转换为字节码处理程序，并通过Turbofan执行它。

本设计文档的这一部分讨论生成字节码处理程序，这是在“预编译”时使用Turbofan的部分完成的（即当V8被编译时）。在运行时，字节码不会被“转换”为处理程序，而是由现有的固定处理程序集“处理”（=运行，执行，解释），并且Turbofan不参与其中。

此外，在这个视频中https://youtu.be/p-iiEDtpy6I?t=722，Ignition被称为一个基线编译器。在那个时候，谈话涉及到所有现代JavaScript引擎都有一个“基线编译器”的一般概念（在非常一般的概念上——我同意幻灯片可能应该更清晰地表达）。请注意，幻灯片没有提到Ignition。下一张幻灯片说Ignition在V8中填补了这个角色。因此，更准确的说法是“Ignition取代了一个基线编译器”，或者“Ignition是一个基线执行引擎”。或者您可以稍微重新定义术语，说“Ignition是一个生成字节码然后解释它的编译器”。

那张幻灯片显示“解释器”框作为“Ignition Bytecode Pipeline”的一部分。字节码生成器/优化器也是Ignition的一部分。