.Net8的R2R(ReadyToRun)结构简析

江湖评谈

发布于 2023-08-31 21:22:51

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发布于 2023-08-31 21:22:51

前言

R2R是一种折中于JIT和AOT之间的技术，什么意思呢？JIT是全即时编译，也即所有构造的内存模型，内存数据，函数头皆在内存当中，JIT关闭则所有数据消失。AOT呢，即所有内存模型，内存数据，函数头皆存储在动态链接库或者可执行文件里面，也即是本地存储。这导致了两个极端，R2R把全在内存和全在本地折中成了一部分编译成本地机器码，一部分通过JIT即是编译。本篇来看下R2R部分知识。以下以.Net8为蓝本。

概括

R2R结构 托管DLL(托管Exe只是引导)的R2R入口在.Net目录，也即元数据头和数据流齐平的项的Native头处。非托管Exe(DLL)也即是AOT的R2R在C++引导程序BootStrap的目标文件obj(也可以是最终的Exe)的段.modules$A的全局变量__modules_a数组某个所引处，它需要在链接器输入附加AOT依赖项才有R2R数据。无论托管或非托管它们的R2R结构都是一样的。具体如下： 一：R2R头

struct ReadyToRunHeader
{
    uint32_t                Signature;// r2r固定字符
    uint16_t                MajorVersion; //大版本号
    uint16_t                MinorVersion; //小版本号
    uint32_t                Flags; //r2r标志
    uint16_t                NumberOfSections;//当前r2r节的个数
    uint8_t                 EntrySize;//未知
    uint8_t                 EntryType;//未知
};

二：R2R节数据

R2R头后面跟着无数个R2R节数据，主要如下所示：

struct ModuleInfoRow
{
   int32_t SectionId; //节的ID号
   int32_t Flags; //节的标志
   void * Start; //节的起始地址
   void * End; //节的结束地址
}

三：原理 R2R头后面跟着无数个R2R节数据，遍历循环节数据，找到自己想要的数据，然后执行。比如说想要执行某个函数，那么通过R2R头找到R2R节数据，然后通过节数据的ID号，找到节的起始地址，通过起始地址找到要执行的函数头的地址，跳转到函数头进行执行。一般的来说的话，函数头的地址在节数据的

ReadyToRunSectionType::RuntimeFunctions

节上。因为这个节上面可能存在多个函数头，所以具体到某
个函数调用，需要先获取到这个函数在节上面的索引，然后
才可以获取到函数头地址。为啥JIT和AOT上都有R2R调用，
因为JIT为了提高首次编译的性能所以引入了R2R技术，
AOT引导程序BootStrap通过全局变量数组存储的R2R头，
也是本地调用的一种。所以他们都会拥有R2R操作