[分享] LiteJIT - 支援 X86/RISC-V 的 JIT
https://github.com/Lipraxde/LiteJIT
以前念書時為了在 RISC-V 上跑 binary translator 臨時做的 JIT，能夠把 C、object
file 讀進來，做完 relocation 後拿來跑。
目前可以支援的有 X86、RISC-V，RISC-V 的部分當時我是用 native compiler 編，直接
跑在 HiFive Unleashed 上，近幾天試了 cross compiler，發現 RISC-V relocation
type 的命名似乎不太一樣，編不起來 Orz。
從 C 到執行的流程差不多是這樣：
C -> execlp call cc -> load temp.o -> relocation
編譯 C 程式碼的部分其實是用 execlp 去呼叫 cc，編譯成 temp.o，我實際上做的部分只
有將 temp.o 讀進來，然後做 relocation。
大概介紹一下將 object file 讀進來會發生的事，
1. 最一開始呢，LiteJIT 會先要一塊空的 memory 當 code cache：
┌─────────────────────────────┐
｜ ｜
│ Free space │
｜ ｜
└─────────────────────────────┘
↑ ↑
got_ptr text_ptr
2. 拿到要跑的 object file 後，透過移動 text_ptr 來 allcoate memory，將所有有
SHF_ALLOC flag 的 section 複製進 cache：
┌──────────────────────┬──────┐
｜ ｜ ｜
│ Free space │ data / text│
｜ ｜ ｜
└──────────────────────┴──────┘
↑ ↑
got_ptr text_ptr
雖然叫 text_ptr，不過實際上不管 data / text 都會透過它來 allocate。
3. 接著做 relocation，有幾種情形，如果不需要 GOT、PLT 的話就直接做，
3.a. 需要 GOT entry 的時候，透過移動 got_ptr 來 allocate GOT entry：
┌───┬──────────────────┬──────┐
｜ New ｜ ｜ ｜
│ GOT ｜ Free space │ data / text│
｜entry ｜ ｜ ｜
└───┴──────────────────┴──────┘
↑ ↑
got_ptr text_ptr
3.b. 需要 PLT entry 的時候，移動 text_ptr 來要一塊空間輸出 PLT entry：
┌───┬──────────────┬───┬──────┐
｜ New ｜ ｜ New ｜ ｜
│ GOT ｜ Free space ｜ PLT │ data / text│
｜entry ｜ ｜ entry｜ ｜
└───┴──────────────┴───┴──────┘
↑ ↑
got_ptr text_ptr
並把要輸出的指令寫到 PLT entry 裡。
4. Relocation 後 code cache 裡面大概會像這樣：
┌─────┬──────────┬─────┬──────┐
｜ ｜ ｜ ｜ ｜
│ GOT ｜ Free spa｜ PLT │ data / text│
｜ ｜ ｜ ｜ ｜
└─────┴──────────┴─────┴──────┘
↑ ↑
got_ptr text_ptr
這時候就可以去查 symbol (function) 來呼叫了，當然還可以繼續加 object file。
5. 當 got_ptr、text_ptr 撞在一起的時候，表示 code cache 裡面已經沒空間了，加入
新的 object file 會失敗，這時候要 create 一個新的 LiteJIT XD。
結語：
當初在做 LiteJIT 的時候只是想讓 binary translator 能夠在 RISC-V 上跑 DBT，因為
用 LLVM 做的關係，object file 可以生現成的出來，不過那時 LLVM 的 JIT 還不支援
RISC-V (不知道現在行不行)。
一開始先從 X86 的 relocation 開始做，沒記錯的話 LiteJIT 裡 X86 relocation 的部
分是我看文件慢慢弄出來的，後來一邊看各種 linker 的實作、弄 RISC-V 的 relocation
時，發現我其實可以直接抄 LLVM Linker (lld) 底下 ELF/Arch/RISCV.cpp 裡的東西就好
(基本上可以直接照搬)，省了我不少功夫，感謝 PkmX 大大 XD。
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