1. Zend引擎主要包含两个核心部分:编译、执行:

执行阶段主要用到的数据结构:

opcode: php代码编译产生的zend虚拟机可识别的指令,php7有173个opcode,定义在 zend_vm_opcodes.hPHP中的所有语法实现都是由这些opcode组成的。

struct _zend_op {
const void *handler; //对应执行的C语言function,即每条opcode都有一个C function处理
znode_op op1; //操作数1
znode_op op2; //操作数2
znode_op result; //返回值
uint32_t extended_value;
uint32_t lineno;
zend_uchar opcode; //opcode指令
zend_uchar op1_type; //操作数1类型
zend_uchar op2_type; //操作数2类型
zend_uchar result_type; //返回值类型
};

zend_op_array : zend引擎执行阶段的输入数据结构,整个执行阶段都是操作这个数据结构。

       zend_op_array有三个核心部分:opcode指令(对应c的指令)

字面量存储(变量初始值、调用的函数名称、类名称、常量名称等等称之为字面量)

变量分配的情况 (当前array定义的变量 临时变量的数量 编号,执行初始化一次性分配zval,使用时完全按照标号索引不是根据变量名)

zend_executor_globals     PHP整个生命周期中最主要的一个结构,是一个全局变量,在main执行前分配(非ZTS下),直到PHP退出,它记录着当前请求全部的信息,经常见到的一个宏EG操作的就是这个结构。

定义在zend_globals.h中:

zend_execute_data  是执行过程中最核心的一个结构,每次函数的调用、include/require、eval等都会生成一个新的结构,它表示当前的作用域、代码的执行位置以及局部变量的分配等等,等同于机器码执行过程中stack的角色,后面分析具体执行流程的时候会详细分析其作用。

zend_execute_data与zend_op_array的关联关系:

2.执行过程

Zend的executor与linux二进制程序执行的过程是非常类似的。

在C程序执行时有两个寄存器ebp、esp分别指向当前作用栈的栈顶、栈底,局部变量全部分配在当前栈,函数调用、返回通过callret指令完成,调用时call将当前执行位置压入栈中,返回时ret将之前执行位置出栈,跳回旧的位置继续执行。

Zend VM中zend_execute_data就扮演了这两个角色,zend_execute_data.prev_execute_data保存的是调用方的信息,实现了call/retzend_execute_data后面会分配额外的内存空间用于局部变量的存储,实现了ebp/esp的作用。

a. 为当前作用域分配一块内存,充当运行栈,zend_execute_data结构、所有局部变量、中间变量等等都在此内存上分配

b.初始化全局变量符号表,然后将全局执行位置指针EG(current_execute_data)指向步骤a新分配的zend_execute_data,然后将zend_execute_data.opline指向op_array的起始位置

c.从EX(opline)开始调用各opcode的C处理handler(即_zend_op.handler),每执行完一条opcode将EX(opline)++继续执行下一条,直到执行完全部opcode

if语句将根据条件的成立与否决定EX(opline) + offset所加的偏移量,实现跳转

如果是函数调用,则首先从EG(function_table)中根据function_name取出此function对应的编译完成的zend_op_array,然后像步骤a一样新分配一个zend_execute_data结构,将EG(current_execute_data)赋值给新结构的prev_execute_data,再将EG(current_execute_data)指向新的zend_execute_data,最后从新的zend_execute_data.opline开始执行,切换到函数内部,函数执行完以后将EG(current_execute_data)重新指向EX(prev_execute_data),释放分配的运行栈,销毁局部变量,继续从原来函数调用的位置执行

类方法的调用与函数基本相同

d.全部opcode执行完成后将步骤a分配的内存释放,这个过程会将所有的局部变量"销毁",执行阶段结束

首先根据zend_execute_data、当前zend_op_array中局部/临时变量数计算需要的内存空间,编译阶段zend_op_array的结果,在编译过程中已经确定当前作用域下有多少个局部变量(func->op_array.last_var)、临时/中间/无用变量(func->op_array.T),从而在执行之初就将他们全部分配完成。

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