Методы оптимизации программ на языке JavaScript, основанные на статистике выполнения программы
Автор: Варданян В.Г.
Журнал: Труды Института системного программирования РАН @trudy-isp-ran
Статья в выпуске: 1 т.28, 2016 года.
Бесплатный доступ
Язык JavaScript является одним из самых популярных языков для разработки веб-приложений. В связи с ростом производительности персональных компьютеров, мобильных и встраиваемых систем использование JavaScript стало возможным также и в масштабных приложениях. Более того, в настоящее время язык JavaScript активно используется в операционных системах в качестве одного из основных языков для создания пользовательских приложений. Примерами таких систем являются Tizen OS и Firefox OS. С ростом популярности языка многие крупные компании выпустили свои реализации JavaScript, в которых для генерации машинного кода в основном используется многоуровневая динамическая компиляция. В данной работе описываются разработанные методы оптимизации динамических многоуровневых компиляторов с учетом информации о профиле выполнения программы. Метод был реализован в динамическом компиляторе языка JavaScript V8, разработанном компанией Google. Использование профиля выполнения программы позволяет оптимизировать программу для конкретных входных данных. Это особенно актуально в связи с использованием JavaScript в операционных системах. Сценарий использования оптимизации на основе профиля программы в операционных системах следующий: на этапе тестирования программного обеспечения можно организовать сбор информации о профиле программы и использовать его для оптимизации приложений под конкретные случаи выполнения. Одним из новых применений использования информации о профиле программы может быть обеспечение немедленного переключения выполнения часто исполняющихся участков кода на уровень оптимизирующего компилятора. Другое применение - удаление обратных переходов на неоптимизирующие уровни выполнения.
Оптимизация программ, динамическая компиляция
Короткий адрес: https://sciup.org/14916329
IDR: 14916329 | DOI: 10.15514/ISPRAS-2016-28(1)-1
Profile-based optimizations for JavaScript programs
In recent years, JavaScript has become one of the most popular programming languages on the web. Many massive applications are written using JavaScript, such as Gmail, Google docs, etc. JavaScript is also used in the Node.js - server-side web application developing platform. Moreover, JavaScript is the main language for developing applications on some operating systems for mobile and media devices. Examples of such systems are Tizen and FirefoxOS. Due to increasing popularity of JavaScript many big companies produced and continue to develop their own dynamic compilers for this language. JIT compilation makes it possible to implement many well-known classic optimizations to improve programs performance. To maintain a trade-off between quick startup and doing sophisticated optimizations, JavaScript engines usually use multiple tiers for compiling hot functions: lower tier JITs generate less efficient code, but can start almost immediately (e.g., even with interpretation), while higher tier JITs aim at generating very effective code for hot places, but at the cost of long compilation time. So even highly optimized JavaScript execution engines require some time to "warm-up" before reaching their peak performance. This work is dedicated to the performance improvement of modern dynamic multitier JIT compilers by designing and implementing profile-based optimizations in JavaScript V8 JIT compiler.
Список литературы Методы оптимизации программ на языке JavaScript, основанные на статистике выполнения программы
- Node.js website: nodejs.org.
- Tizen website: tizen.org.
- FirefoxOS website: www.mozilla.org.
- V8 compiler website: https://developers.google.com/v8/.
- S. J. Fink и F. Qian, «Design, Implementation, and Evaluation of Adaptive Recompilation with on-stack replacement» Proceedings of the IEEE, pp. 241-252, 2003.
- T. Ball и J. R. Larus, «Thomas Ball and James R. Larus. Optimally profiling and tracing programs» In POPL ’92: Proceedings of the 19th ACM SIGPLAN-SIGACT symposium on Principles, pp. 59-70, 1992.
- LLVM website: http://LLVM.org.
- GCC website: https://gcc.gnu.org/
- R. Zhuykov, V. Vardanyan, D. Melnik, R. Buchatskiy и E. Sharygin, «Augmenting JavaScript JIT with Ahead-of-Time Compilation,» In Proceedings of IEEE,Computer Science and Information Technologies, pp. 116-120, 2015.
- R. Zhuykov, V. Vardanyan, D. Melnik, R. Buchatskiy и E. Sharygin, «Augmenting JavaScript JIT with Ahead-of-Time Compilation,» 10th International Conference on Computer Science and Information Technologies, pp. 236-240, 2015.
- S. Jeon и J. Choi, «Reuse of JIT compiled code based on binary code patching in JavaScript engine,» J. Web Eng, pp. 337-349, 2012.
- V. Vardanyan, V. Ivanishin, S. Asryan, A. Khachatryan, J. Hakobyan, «Dinamicheskaja kompiljacija programm na jazyke JavaScript v staticheski tipizirovannoe vnutrennee predstavlenie LLVM» («Dynamic Compilation of JavaScript Programs to the Statically Typed LLVM Intermediate Representation»). Trudy ISP RАN , Volume 27 (Issue 6), 2015. pp. 33-48 DOI: 10.15514/ISPRAS-2015-27(6)-3
- V. Vardanyan, «Optimizations of JavaScript programs,» GSPI's scientific journal 2014, pp. 122-128.
- R. Zhuykov, D. Melnik, R. Buchatskiy, V. Vardanyan, V. Ivanishin и E. Sharygin, «Metody dinamicheskoj i predvaritel"'noj optimizacii programm na jazyke JavaScript» («Dynamic and ahead of time optimization for JavaScript programs») Trudy ISP RАN , Volume 26 (Issue 1), 2014. pp. 297-314 DOI: 10.15514/ISPRAS-2014-26(1)-10
- S.-W. Lee и S.-M. Moon, «Selective just-in-time compilation for client-side mobile javascript engine,» Proceedings of the 14th international conference on Compilers, architectures and synthesis for embedded systems, pp. 5-14, 2011.
- S.-W. Lee, S.-M. Moon, W.-K. Jung, J.-S. Oh и H.-S. Oh, «Code size and performance optimization for mobile JavaScript just-in-time compiler,» Proceedings of the 2010 Workshop on Interaction between Compilers and Computer Architecture, 2010.
- V. Vardanyan, S. Asryan и R. Buchatskiy, «Integrated register rematerialization in JavaScript V8 JIT compiler,» 10th International Conference on Computer Science and Information Technologies, pp. 240-244, 2015.
- Quantifying Optimization Efficacy in V8 JIT compiler: http://www.cs.cmu.edu/~ishafer/compilers/
- Sikuli UI website: http://www.sikuli.org/.
- M. Poletto и V. Sarkar, «Linear scan register allocaton» ACM Transactions on Programming Languages and Systems, pp. 895-913, 1999.
- Description of greedy linear scan algorithm: http://blog.llvm.org/2011/09/greedy-register-allocation-in-llvm-30.html
