lib-asm/jit：三条路到机器码

> 解读对象:`lib-asm.fun`(64 行)、`lib-asm-pro.fun`(95 行)、`lib-tcc.fun`(54 行)、`lib-jit.fun`(13 行),合计 226 行。这四个文件让一门动态脚本语言拥有了三条通往机器码的路径:裸十六进制、查表汇编、运行时 C 编译。分形基准里,曼德博集合就是靠这套系统以原生速度画出来的。

## 一、三个 Pragma,三条路

Fun 脚本里嵌入机器码的入口统一长这样:代码块开头带一个 shebang 式的标记——`#!hex`(裸机器码十六进制)、`#!asm`(汇编助记符)、`#!c`(C 源码)。负责分诊的是 `lib-jit`,它只有 13 行,却是一张完整的调度表:

```fun
fun NewJit(code, args, names, name)
  if code =~ /^#!c\b/i then
    result = ccompile(code, flag: args, name: name);
  else
    result = Assembly(code: code, args: args, names: names).Load();
  end if;
end fun;
```

参数里的 `args` 是 FFI 签名串(如 `'fff:i'`,三个浮点进一个整数出),与调用 DLL 函数用的是同一套约定。这意味着 JIT 出来的函数、Windows API、Fun 回调,在类型系统眼里毫无区别——都是"带签名的可调用体"。

## 二、lib-asm:最小可用的执行层

`AssemblyBase` 干的事极其朴素:`Compile` 用三段正则把代码剥到只剩十六进制字符(顺带支持带地址列、带注释的 objdump 风格粘贴);`Load` 负责让它跑起来。其中有两个值得驻足的细节。

第一个是**自动补 RET**。stdcall 约定要求被调方清理栈,作者懒得在每个机器码片段里手写返回指令,于是直接检查:结尾若不是 `C2xxxxxx`(RET imm16),就按签名参数个数算出栈空间、自动拼一条补上:

```fun
if c !~ /C2....$/i then
  c &= 'C2%s00'.format( str2hex( (args.length()*4-8).toChar() ) );
end if;
```

第二个是**内存即函数**。`VirtualAlloc` 申一块 RWX 内存,`s.move(ptr)` 把机器码字节拷进去,然后一句 `Run = nil.getapi(ptr, args)`——把裸内存指针直接当成"DLL 导出函数"注册进 FFI 层。生成代码调用 Fun 函数也走同一机制的反向:`@toCallback` 把 Fun 闭包变成机器可调用的函数指针。一个 JIT 系统的全部底层零件,到此只用了一个现成概念。

## 三、lib-asm-pro:查表式汇编器

真正的重头戏是 `#!asm` 路径。`AssemblyPro` 的 `Compile` 逐行处理汇编文本,但它的"汇编"动作出乎意料:先把每行操作数里的空白全部规范化剥掉,然后**拿整行字符串去字典里查**。字典就是 `asm-list.fd`——26789 行的 x86 指令编码库(随包以 zlib 压缩存放,加载时 `inflate` 后按 FD 格式解析),每行一条规则:

```
adc al,%2=14%2        ; 助记符 操作数 = 机器码模板,%N 是参数占位
adc al,ah=12C4
```

查到模板后回填参数:普通数字直接替换;带 `$` 前缀的立即数要做**小端字节交换**(8 个 hex 的 32 位数按 `substr(6,2)&substr(4,2)&...` 重排);负数则先算补码(`bit xor 0xff + 1`)再入位。最有意思的是 `<name>` 占位符——它会去 `names` 表里找同名 Fun 函数,用 `@toCallback` 把闭包烧成函数指针的十六进制写进机器码,**汇编代码里可以直接内联调用脚本函数**。

还有一处不起眼但很讲究的代码:`Assembly = AssemblyPro`。基类先定义,子类随后重绑同名类变量,所有已存在的消费者立即用上新实现——脚本语言式的"运行时升级补丁",替掉了传统 OOP 的工厂注册。

## 四、lib-tcc:内嵌一颗 C 编译器

`#!c` 路径背后是随解释器捆绑分发的 `libtcc.dll`(TinyCC)。`lib-tcc` 用七个签名串绑定其 API,`ccompile` 的流水线一气呵成:源码前垫一个空的 `void _start(){}`(规避无入口警告)、`-nostdlib -nostdinc -O2` 三开关瘦身、`tcc_compile_string` 内存编译、`tcc_relocate` 重定位、`tcc_get_symbol` 按函数名取出地址——最后照例 `nil.getapi(ptr, flag)` 变成可调用体,连删除句柄都包好一并返回。从 C 源码字符串到原生可调用函数,不超过 30 行脚本。

## 五、闭环演出:分形与回调

`fractal-benchmark-asm.fun` 是这套系统的官方秀场:一段手写的曼德博判定机器码以 `@mandelbrot=5589E5...` 的形式**预置在指令表里**,脚本只写三行汇编引用这个标签,再以 `'fff:i'` 签名装配——x、y 坐标和迭代上限三个浮点进、判定结果出,79×79 的字符画分形瞬间打印。同目录的 `test-jit-cb.fun` 则演示反向通路:汇编版与 TCC 版各自算完 `1..n` 求和,再把结果**传回 Fun 回调函数**——JIT 代码调脚本、脚本调 JIT 代码,双向打通。

## 六、评价:诚实的玩具,完整的教材

必须说清局限:这是 32 位 x86/Windows 专属,查表方案没有标签解析和相对跳转重定位(分支逻辑要么预置成整块机器码、要么借 `<name>` 回调绕行),TCC 编译的代码也没有标准库可用。它不是 NASM 的竞品,更不是 LLVM 的。但换个角度看:226 行脚本,讲清了"机器码怎么进内存、内存怎么变函数、C 怎么在运行时编译、脚本与原生代码怎么互调"这四件事,每个环节都可单步验证、可随手魔改。对想拆开 JIT 黑箱看一眼内部的人来说,这可能是 Python/JS 生态里都凑不齐的一份轻量教材——毕竟没有一个主流脚本语言,会连汇编器带 C 编译器一起塞进标准库。