[hellogcc] Re: [投稿] QEMU Internal - Block Chaining 1/3
- From: Yao Qi <qiyaoltc@xxxxxxxxx>
- To: hellogcc@xxxxxxxxxxxxx
- Date: Wed, 5 Oct 2011 11:13:43 +0800
On Mon, Oct 03, 2011 at 12:00:00PM +0800, 陳韋任 wrote:
> > > translation block 執行完後，它的跳躍目標確定且該跳躍目標也已經
> > > 在 code cache 裡，那我們就把這兩個 translation block 串接起來。
> > > 這個就叫做 block chaining/linking。
> > >
> >
> > 这个在qemu是能控制的吗？ block chaining/linking 可以打开或者关闭吗？
>
> 是可以控制的。:-)
>
> QEMU 在生成 TCG IR 的時候，有考慮到 block chaining。所以在之後，一但
> 確定 tb1 下一個 block，tb2，在 code cache 的位址，QEMU 就會 patch 在
> code cache 中的 tb1 其 jmp 指令的 address，這樣 tb1 一執行完就會直接跳
> 到 tb2 執行。
>
> struct TranslationBlock 裡的欄位 jmp_first 和 jmp_next 就是用來記錄整個
> 在 code cache 中 block chaining 的情況，這是用來以後做 block unchaining
> 之用。也就是你所說的關閉。
>
> 我之後再來講 block unchaining。:-)
好的，我们可以在后边的文章里边介绍。
>
> > > // 一般是這樣呼叫: tcg_gen_exit_tb((tcg_target_long)tb + tb_num);
> > > // 注意! 請留意其參數: (tcg_target_long)tb + tb_num。
> > > static inline void tcg_gen_exit_tb(tcg_target_long val)
> > > {
> > > // 將 INDEX_op_exit_tb 寫入 gen_opc_buf; val 寫入 gen_opparam_buf。
> > > tcg_gen_op1i(INDEX_op_exit_tb, val);
> > > }
> > >
> >
> > 不管是否支持block chaining/linking，这里应该都是这样吧。
>
> 不太能這麼說。你看一下 cpu_exec 內層迴圈。
>
> if (next_tb != 0 && tb->page_addr[1] == -1) {
> // 這邊利用 TranlationBlock 指針的最低有效位後兩位指引 block
> // chaining 的方向。
> // next_tb -> tb
> tb_add_jump((TranslationBlock *)(next_tb & ~3), next_tb & 3, tb);
> }
>
> // 這邊要注意到，QEMU 利用 TranslatonBlock 指針後兩位必為零的結果
> // 做了一些手腳。QEMU 將其末兩位編碼成 0、1 或 2 來指引 block chaing
> // 的方向。這種技巧在 QEMU 用得非常嫻熟。
> next_tb = tcg_qemu_tb_exec(tc_ptr);
>
> tcg_gen_exit_tb 的參數 val，就是 tcg_qemu_tb_exec 的返回值 next_tb。這
> val 是給 block chaining 用的，看一下 tb_add_jump。
>
> 如果不做 block chaining，那直接返回 QEMU 就好，應該不需要返回什麼參數。
> 只需在返回之前，更新 env->eip。這樣從 code cache 回到 QEMU 之後，tb_find_fast
> 就會看 env->eip 是否已被翻譯過。
>
哦，谢谢解释。
> > > case INDEX_op_exit_tb:
> > > // QEMU 把跳至 code cache 執行當作是函式呼叫，EAX 存放返回值。
> > > // 將 val 寫進 EAX，val 是 (tcg_target_long)tb + tb_num。
> > > tcg_out_movi(s, TCG_TYPE_I32, TCG_REG_EAX, args[0]);
> > >
> >
> > 这里相当于生成了这样一条指令 mov eax, #(tcg_target_long)tb + tb_num ?
>
> 沒錯。
>
> > > // e9 是 jmp 指令，後面的 operand 為相對偏移量，將會加上 eip。
> > > // 底下兩條的總和效果是跳回 code_gen_prologue 中 prologue 以後的位置。
> > > tcg_out8(s, 0xe9); /* jmp tb_ret_addr */
> >
> > 这里可以多介绍一下jmp指令，可能跟好理解。jmp指令一共五个字节，第一个字节是opcode，
> > 应该就是 e9，这里生成一个字节的opcode
> >
你能把这里具体生成什么host 汇编指令，也明显的列出来吗？比如这里就是mov和jmp
两条指令。这样文章更好理解一些。
> > > // tb_ret_addr 在 tcg_target_qemu_prologue 初始成指向 code_gen_prologue
> > > // 中 prologue 以後的位置。
> > > // 生成 host binary 的同時，s->code_ptr 會移向下一個 code buffer 的位址。
> > > // 所以要減去 4。
> > > tcg_out32(s, tb_ret_addr - s->code_ptr - 4);
> >
> > 然后生成跳转地址偏移 tb_ret_addr - s->code_ptr - 4，所以就是这样一条指令
> >
> > jmp （tb_ret_addr - s->code_ptr - 4）
> >
> > 这个 - 4 我不是和明白，是因为上边那条 mov eax, #((tcg_target_long)tb +
> > tb_num)，所以 - 4 吗？
>
> 說實在話，我對 x86 ISA 不很熟，慚愧。我想是生成 host binary 的同時，s->code_ptr會
> 移向下一個 code buffer 的位址，所以要減去 4。
>
哦，这里就算了吧。
> > 这里想到于生成了这样的两个指令
> >
> >
> > mov eax, #(tcg_target_long)tb + tb_num
> > jmp （tb_ret_addr - s->code_ptr - 4）
> >
> > jmp过去以后，eax的值有什么用吗？
>
> QEMU 將跳至 code cache 執行視為一個函式呼叫。code cache 是 function
> body。那 function prologue/epilogue 在哪? 在 code_gen_prologue 裡面，
> 你可以回去參考一下 QEMU Internal - Tiny Code Generator (TCG) 1/2。
> code cache -> code_gen_prologue -> QEMU (tcg_qemu_tb_exec)。我想那邊
> 就是把 eax 上的內容當作返回值。
>
哦，谢谢。对于我们自己也不是很确定的，我们还是不要说了，免得confuse别人
:) 。你这样就很好。
这个系列的文章也可以贴到hellogcc博客了。贴好了，我们好宣传宣传。 :)
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Yao Qi <qiyaoltc AT gmail DOT com>
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