PHP8 alpha1已經在昨天發佈，相信關於JIT是大家最關心的，它到底怎麼用，有什麼要注意的，以及性能提升到底咋樣？

首先，我們來看一張圖:

左圖是PHP8之前的Opcache流程示意圖， 右圖是PHP8中的Opcache示意圖， 可以看出幾個關鍵點:

  • PHP8的JIT是在Opcache之中提供的
  • 目前PHP8只支持x86架構的CPU
  • JIT是在原來Opcache優化的優化基礎之上進行優化的，不是替代

事實上JIT共用了很多原來Opcache做優化的基礎數據結構，比如data flow graph, call graph, SSA等，關於這部分，後續如果有時間，可以單獨在寫一個文章來介紹，今天就只是着重在使用層面。

下載安裝好以後，除掉原有的opcache配置以外，對於JIT我們需要添加如下配置到php.ini：

opcache.jit=1205
opcache.jit_buffer_size=64M

opcache.jit這個配置看起來稍微有點複雜，我來解釋下, 這個配置由4個獨立的數字組成，從左到右分別是( 請注意，這個是基於目前alpha1的版本設置，一些配置可能會隨着後續版本做微調 ):

  • 是否在生成機器碼點時候使用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觸發策略: 
    0: PHP腳本載入的時候就JIT
1: 當函數第一次被執行時JIT
2: 在一次運行後，JIT調用次數最多的百分之(opcache.prof_threshold * 100)的函數
3: 當函數/方法執行超過N(N和opcache.jit_hot_func相關)次以後JIT
4: 當函數方法的註釋中含有@jit的時候對它進行JIT
5: 當一個Trace執行超過N次（和opcache.jit_hot_loop, jit_hot_return等有關)以後JIT
  • JIT優化策略，數值越大優化力度越大: 
    0: 不JIT
1: 做opline之間的跳轉部分的JIT
2: 內斂opcode handler調用
3: 基於類型推斷做函數級別的JIT
4: 基於類型推斷，過程調用圖做函數級別JIT
5: 基於類型推斷，過程調用圖做腳本級別的JIT

基於此，我們可以大概得到如下幾個結論：

  • 儘量使用12x5型的配置，此時應該是效果最優的
  • 對於x， 如果是腳本級別的，推薦使用0， 如果是Web服務型的，可以根據測試結果選擇3或5
  • @jit的形式，在有了attributes以後，可能變爲<<jit>>

現在，我們來測試下啓用和不啓用JIT的時候，Zend/bench.php的差異，首先是不啓用(php -d opcache.jit_buffer_size=0 Zend/bench.php):

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

根據上面的介紹，我們選擇opcache.jit=1205, 因爲bench.php是腳本(php -d opcache.jit_buffer_size=64M -d opcache.jit=1205 Zend/bench.php)：

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

可見， 對於Zend/bench.php, 相比不開啓JIT，開啓了以後，耗時降低將近60%，性能提升將近2倍 。

對於大家研究學習來說，可以通過opcache.jit_debug來觀測JIT後生成的彙編結果，比如對於:

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

我們通過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

而如果我們採用opcache.jit=1201， 我們可以得到如下結果:

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

你也可以嘗試各種debug的配置，比如opcache.jit_debug=0xff，將會有更多的信息輸出。

好了，JIT的使用就簡單介紹到這裏，關於JIT本身的實現等細節，以後有時間，我再來寫吧。

大家現在就可以去php.net下載PHP8來測試了 ：）

thanks

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