Facebook 如何重新設計 HHVM JIT 編譯器的性能

2013年夏天，facebook工程師開始對hhvm jit編譯器進行重大的重新設計，這次重新設計使得facebook web伺服器cpu的使用率整體降低了15％。facebook工程師guilherme ottoni最近描述了facebook如何在jit編譯器中利用性能分析引導優化（pgo）技術達到這一效果。

性能分析引導優化技術主要采用運作時分析，例如，識别出更頻繁執行的代碼，以改進代碼的生成。由于編譯器和運作時環境的內建特性，pgo更适合內建到動态編譯器和jit編譯器中。

facebook工程師專注于兩個主要的目标：利用性能分析的資訊優化編譯時作出的決策，以幫助編譯器識别更大的專用類型編譯區域（即可以為給定的已知類型生成的代碼進行優化的區域），進而避免類型檢查的開銷。為了實作這一點，hhvm jit編譯器必須學習如何轉換任意代碼區域，而不僅僅是tracelet，tracelet是非常基礎的可以獨立轉換成機器代碼的專用類型塊。tracelet不會任意增長，因為它的定義是：當無法确定塊的輸入類型或者當jit編譯器不能确定分支的方向時，tracelet就會結束。

facebook工程師概括tracelet采取的第一步是，基于性能分析資訊将其中的幾個組合在一起。通過這樣做，可以減少不同tracelet進入和退出的開銷，并且實作更進階的cross-tracelet優化，例如提升循環不變式計算到循環外。

在基本的tracelet外建構更大的區域具有不違反現有jit優化器和後端中任何假設的優點，這些假設是緊密圍繞這一概念設計的。在第二個階段，facebook工程師開始重新設計這些元件，以便能夠處理具有任意控制流的區域。這一努力在2015年春天完成了，通過将cpu使用率降低15％，顯著提高了jit編譯器的性能，相比第一階段的改進提升了兩倍。