•  09-06-2019
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题

虚拟机如何动态生成本机机器代码并执行它？

假设您可以弄清楚想要发出的本机机器操作码是什么，那么如何实际运行它呢？

它是否像将助记符指令映射到二进制代码，将其填充到 char* 指针中并将其转换为函数并执行一样hacky？

或者您会生成一个临时共享库（.dll 或 .so 或其他）并使用标准函数将其加载到内存中，例如 LoadLibrary ?

有帮助吗？

解决方案

你可以只做 程序计数器 指向您要执行的代码。请记住，数据可以是数据或代码。在 x86 上，程序计数器是 EIP 寄存器。EIP的IP部分代表指令指针。调用JMP指令跳转到某个地址。跳转后的EIP就会包含这个地址。

它是否像将助记符指令映射到二进制代码，将其填充到 char* 指针中并将其转换为函数并执行一样hacky？

是的。这是一种方法。生成的代码将被转换为 指向函数的指针 在C.

其他提示

它是否像将助记符指令映射到二进制代码，将其填充到 char* 指针中并将其转换为函数并执行一样hacky？

是的，如果您使用 C 或 C++（或类似的语言）执行此操作，那么您确实会这样做。

它看起来很老套，但这实际上是语言设计的产物。请记住，您要使用的实际算法非常简单：确定要使用的指令，将它们加载到内存中的缓冲区中，然后跳转到该缓冲区的开头。

不过，如果您确实尝试这样做，请确保返回 C 程序时调用约定正确。我想如果我想生成代码，我会寻找一个库来为我处理这方面的事情。Nanojit 最近成为新闻焦点；你可以看看那个。

是的。您只需构建一个 char* 并执行它。但是，您需要注意一些细节。char* 必须位于内存的可执行部分，并且必须具有正确的对齐方式。

除了 nanojit 之外，您还可以查看 LLVM，它是另一个库，能够将各种程序表示形式编译为函数指针。它的界面很干净，生成的代码也很高效。

据我所知，它会编译内存中的所有内容，因为它必须运行一些启发式方法来优化代码（即：随着时间的推移内联）但你可以看看 共享源代码公共语言基础设施 2.0 转子释放。除了抖动和 GC 之外，整个代码库与 .NET 相同。

除了 Rotor 2.0 - 您还可以看看 热点虚拟机 在 OpenJDK 中。

关于生成DLL：为此需要额外的 I/O，加上链接，再加上生成 DLL 格式的复杂性，将使事情变得更加复杂，最重要的是，它们会降低性能；另外，最后你仍然调用一个指向加载代码的函数指针，所以......此外，JIT 编译一次可以发生一种方法，如果您想这样做，您将生成许多小 DLL。

关于“可执行部分”的要求，在 POSIX 系统上调用 mprotect() 可以修复权限（Win32 上有类似的 API）。您需要对大内存段执行此操作，而不是每个方法执行一次，否则会太慢。

在普通的 x86 上你不会注意到这个问题，在带有 PAE 的 x86 或 64 位 AMD64/Intel 64 位机器上你会遇到段错误。

它是否像将mnemonic指令映射到二进制代码一样，将其塞入char*指针中并将其施放为函数和执行？

是的，这有效。

要在 Windows 中执行此操作，您必须将 PAGE_EXECUTE_READWRITE 设置为分配的块：

void (*MyFunc)() = (void (*)()) VirtualAlloc(NULL, sizeofblock,  MEM_COMMIT, PAGE_EXECUTE_READWRITE);

//Now fill up the block with executable code and issue-

MyFunc();
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