Разработчики Mozilla сообщили о миграции JavaScript-движка экспериментальной ветки Firefox на IonMonkey, JIT-компилятор следующего поколения, который позволит значительно повысить производительность JavaScript приложений за счёт использования нового метода JIT-компиляции и передовых техник оптимизации. Первым релизом, перешедшим на IonMonkey, станет Firefox 18, выход которого запланирован на начало января.
Одним из ключевых новшеств IonMonkey является система вероятностной оценки типов, в рамках которой предложен гибридный метод статического и динамического анализа, позволяющий точно сопоставить типы для каждой переменной и каждого свойства JavaScript-программы. Напомним, что JavaScript является языком с динамической типизацией, с одной стороны это предоставляет большую гибкость для разработчиков, но с другой стороны создает трудности при создании JIT-компиляторов. Так как невозможно заранее определить какой тип данных будет содержаться в переменной, возникают трудности при сопоставлении переменной с определенными фиксированными инструкциями, рассматривающими эту переменную, например, как строку или число. IonMonkey сделал существенный шаг вперёд в плане решения данных проблем и позволил избавиться от выполнения большого числа дополнительных проверок в процессе работы JavaScript-программы.
Другим важным улучшением является использование адаптивных методов выбора той или иной техники оптимизации для выполняемого JavaSvript-кода. Если JIT-компиляторы первых двух поколений (TraceMonkey и JägerMonkey) поддерживали только прямую однонаправленную трансляцию JavaScript в машинные инструкции, то IonMonkey дополнительно снабжён средствами для обратной связи, позволяющими оценить эффективность результата выполнения сгенерированных инструкций и при необходимости внести корректировки и оптимизации, учитывающие особенности JavaScript-кода.
Архитектура IonMonkey разделена на три компонента: трансляция JavaScript в промежуточное представление (IR), применение различных алгоритмов к IR и трансляция финального IR в машинный код. Подобное разделение значительное увеличило гибкость работы JIT-компилятора и упростила сопровождение кода и его доработку. Например, добавление новых алгоритмов оптимизации теперь напоминает написание плагинов.
Среди других улучшений можно отметить: задействование техники LICM (Loop-Invariant Code Motion) для выноса инструкций за пределы циклов; поддержка метода GVN (Global Value Numbering) для ликвидации избыточного кода; реализация линейной схемы распределения регистров LSRA (Linear Scan Register Allocation), применяемой также в таких проектах, как HotSpot JVM и LLVM; поддержка DCE (Dead Code Elimination) для удаления неиспользуемого кода; новый анализатор границ, позволяющий обойтись без лишних проверок выхода за границы буфера. В настоящее время IonMonkey поддерживает генерацию кода для архитектур i386, x86_64, и ARM.
Итогом проделанной работы стало значительное повышение производительности выполнения кода JavaScript. При выполнении тестового комплекта Kraken Firefox 18 с IonMonkey показал прирост производительности на 26%, по сравнению с Firefox 15 и тестовой версией Firefox 17.
В тесте V8 benchmark Firefox 18 опередил Firefox 17 на 7%, а текущий релиз Firefox 15 на 20%.
