这是 JerryScript 官网的一段简介：

简单翻译一下：

JerryScript 是一个为 IoT 而开发的轻量级 JavaScript 引擎，可以运行在资源十分受限的设备上，比如：

• RAM 低于 64KB 的设备
• ROM 低于 200KB 的设备

该引擎支持在设备上解释、执行 JavaScript 以及对外围设备的访问。

说白了 JerryScript 和我们日常用的 Chrome 和 Node.js 中的 V8 是一回事，是一个引擎，只不过 JerryScript 能运行在更加低端的设备上，如嵌入式设备。我们知道，JavaScript 作为一个脚本语言有其先天的缺陷，如解释执行的效率低下以及臃肿的堆内存的占用，哪怕 V8 的设计与实现已经做了大量的优化与改进，但距离能运行在 RAM 以 KB 为单位的设备上还差得很远。这不禁使人产生疑问，同样是对统一标准的实现，JerryScript 凭什么做到运行在 RAM 低于 64KB，ROM 低于 200KB 的设备上这种骚操作。本文是对 JerryScript 的官方文档 的翻译。

如上图，Parser(解析器) 和 VM(虚拟机) 是 JerryScript 的两个核心组件。一般来说 JerryScript 运行的基本流程，首先，Parser 将加载到的 JS 标准代码解析成具有特殊格式的字节码，然后由 VM 对字节码进行执行。

Parser

在 JerryScript 里，Parser 被设计为 recursive descent parser（递归下降解析器），这样的解析器可以直接将标准 JS 代码转换成字节码而并不像 V8 那样会构建一个 AST。这里的实现依赖以下四个组件：Lexer（词法分析器）、 Scanner、Expression Parser（表达式解析器）以及 Statement Parser（语句解析器）。

Lexer

将输入的代码字符串切分成标识符序列，其不仅可以按顺序向前扫描输入字符串，而且可以移动到任意位置。

Scanner

对输入的字符串进行预扫描并搜索特定字符，比如这一步可以确定出现 for 的地方代表了常规的循环还是 for-in 循环。

Expression Parser

负责解析 JavaScript 表达式。

Statement Parser

负责解析 JavaScript 语句。

上图展示了 Parser 中几个主要组件的相互作用，函数 parser_parse_source 对输入的 ES 源代码进行解析和编译，当遇到函数时，调用 parser_parse_function对代码进行递归操作，包括参数解析和上下文处理。解析之后，parser_post_processing 函数转储创建的操作码并返回一个 ecma_compiled_code_t * 指针，它指向已编译的字节码序列。

Byte-code

与其他 JS 引擎的实现相比，JerryScript 实现了更加紧凑的字节码形式（CBC），和其他只关注性能的实现相比，一方面减少了字节码的内存消耗，同时又具有可观的性能。CBC 类似于 CISC 指令集，可为频繁的操作分配较短的指令。 许多指令表示多个原子操作，减少了字节码体积，这类似于一种数据压缩方法。

编译的字节码的内存布局

• header 表示一个具有多个域的 cbc_compiled_code 结构，这些域包含了字节码的关键属性。
• literial 部分是一个 ecma 值的数组，这些值包含了 ECMAScript 定义的数据类型，比如 string、number、function等等。该数组长度由 header 中的 literal_end 字段指定。
• CBC instruction list 是一系列的字节码指令，他们代表编译后的代码。

字节码内存布局

每一个字节码都由 opcode 开头。常见指令的 opcode 为1字节，反之稀有指令的为2字节。稀有指令的第一个字节始终为零（CBC_EXT_OPCODE），第二个字节表示扩展操作码。 常见指令和稀有指令的名称分别以 CBC_ 和CBC_EXT_ 前缀开头。

由于可以定义 255个公共指令（不包括零值）和256个稀有指令，因此 opcode 的最大个数是 511，目前大约有215条常见指令和70条稀有指令可用。

在 CBC 中有3种字节码参数：

• byte argument（字节参数）：介于0~255之间的值，通常代表操作码操作调用的参数计数（函数、new、eval等）
• literal argument（字面量参数）：在header中介于0~literal_end（包含0）之间的整数索引的域
• relative branch（相对分支参数）：长度为1~3个字节的偏移量。分支参数也可能代表指令范围的结尾。 例如，CBC_EXT_WITH_CREATE_CONTEXT 的 branch 参数显示 with 语句的结尾。 更确切地说，with子句中最后一条指令之后的位置

参数之间的组合限于以下7种情况：

• 无参数
• 只有一个字面量参数
• 只有一个字节参数
• 只有一个分支参数
• 一个字节参数和一个字面量参数
• 两个字面量参数
• 三个字面量参数

Literal（字面量）

字面量被按照不同的类型组成字面量组，这与为每个字面量分配标志位相比更加节省空间。（以下提到的范围代表大于或等于范围左侧和小于右侧的那些标记。例如，字节码标头的ident_end和literal_end字段之间的范围包含这些标记， 大于或等于ident_end且小于literal_end。如果ident_end等于literal_end，则范围为空。）

identifiers（标识符） 和 values（值） 是两个主要的字面量组：

• identifier：表示变量的名字。在 header 中字面量值介于0~ident_end之间。这种字面量必须为 string 或 undefined。undefined只能用来表示该字面量无法通过字面量名字访问到的情况。比如 function () {arg, arg}有两个参数，但这里的 arg 只能用来引用第二个参数。在这种情况下，第一个参数的名字就是 undefined。此外，诸如 CSE 之类的优化也可能引入不带名称的字面量。
• value：表示立即值的引用。字面量值介于 ident_end 和 const_literal_end 之间的数字或字符串等。这种字面量可以直接被 VM 所使用。字面量值介于 const_literal_end 和 literal_end 的是模板字面量，比如函数和正则表达式。每次访问这类值都需要构造一个新对象。

identifiers 还有另外两个子组。寄存器是存储在函数调用堆栈中的那些标识符。 参数是由调用程序函数传递的那些寄存器。

在 CBC 中有两种类型的字面量编码，都是可变长度，1或2个字节。

• small：最多可以编码511个字面量

单字节编码 0 - 254 之间的字面量

1

byte[0] = literal_index

双字节编码 255 - 510 之间的字面量

1
2

byte[0] = 0xff
byte[1] = literal_index - 0xff

• full：最多可以编码 32767 个字面量

单字节编码 0 - 127 之间的字面量

1

byte[0] = literal_index

双字节编码 128 - 32767 之间的字面量

1
2

byte[0] = (literal_index >> 8) | 0x80
byte[1] = (literal_index & 0xff)

因为大多数函数需要的字面量小于 255，所以 small 编码为所有字面量提供了一个单字节的字面量索引。与 full 编码相比，small 编码占用更少的空间但是范围有限。

Literal Store

JerryScript 没有用于字面量的全局字符串表，但是将它们存储在文字存储中。 在解析阶段，如果出现一个新的字面量，若其标识符与现有的标识符相同，则不会再次存储该字符串，但会使用字面量存储区中的标识符。 如果一个新的字面量不在Literal Store中，它将被插入。

Byte-code Categories（字节码类别）

字节码可以被分为四个主要的类别：

Push 字节码

Call 字节码

Arithmetic, Logical, Bitwise and Assignment 字节码（算数、逻辑、位、赋值）

Branch 字节码

Snapshot（快照）

编译后的字节码可以保存到快照中，也可以加载回执行。 直接执行快照可以节省解析源的内存消耗和性能成本。 也可以直接从 ROM 执行快照，在这种情况下，还可以节省将快照加载到内存中的开销。

Virtual Machine（虚拟机）

虚拟机是一个解释器，可逐一执行字节码指令。 解释的函数是位于 ./jerry-core/vm/vm.c 的 vm_run。 vm_loop是虚拟机的主循环，它具有非递归特性。 这意味着在函数调用的情况下，它不会递归地调用自身而是返回，这具有的好处是与递归实现相比不会加重堆栈。

ECMA

引擎中 ECMA 组件负责以下四个功能：

• 数据表示
• 运行时
• GC

数据表示

数据表示的主要结构是 ECMA_value，这个结构中低三位编码了数据标签，用来确定数据类型：

• simple
• number
• string
• object
• symbol
• error

如果是数字，字符串和对象类型，则该值包含一个编码的指针，对于基础值是一个预定义的常量，可以是：

• undefined
• null
• true
• false
• empty (未初始化的值)

压缩指针

为了节省堆空间，引入了压缩指针：

这些指针是 8 字节对齐的16位指针，可以寻址 512 Kb的内存，这也是 JerryScript堆的最大容量。 为了支持更多的内存，可以在构建时加上“ –cpointer_32_bit on”，将压缩指针的大小扩展到 32位，以覆盖 32位系统的整个地址空间。 “未压缩的指针”会将内存消耗增加大约20％。

数字

根据 IEEE 754标准有两种可能的数字表示形式：默认值是8字节（双精度），但是引擎也支持将 JERRY_NUMBER_TYPE_FLOAT64设置为0来支持4字节（单精度）表示方式。

不支持多次引用单个分配的数字。每个引用都拥有自己的副本。

字符串

JerryScript中的字符串不仅是字符序列，而且还可以包含数字和所谓的 magic ID。 对于常见的字符序列（在 ./jerry-core/lit/lit-magic-strings.ini 中定义），只读存储器中有一个表，其中包含 magic ID和字符序列对。 如果一个字符串已经在此表中了，则将存储其字符串的 magic ID 而非字符序列本身。 使用数字可加快属性访问以达到节省内存的目的。

Object / Lexical Environment（词汇环境）

对象可以是常规数据对象或词法环境对象。 与其他数据类型不同，对象可以具有对其他数据类型的引用（称为属性）。 由于有循环引用，引用计数并不总是足以确定死对象。 因此，链列表是由所有现有对象组成的，可用于在垃圾回收期间查找未引用的对象。 每个对象的 gc-next 指针显示链表中的下一个分配对象。

Lexical environments 在 JerryScript 中实现为对象，因为其包含像对象一样的键值对（称为绑定）。 这简化了实现并减小了代码大小。

这些对象表现为如下结构：

• 引用计数器–硬（非属性）引用的数量

• GC 的下一个对象指针

• 类型（函数对象或词汇环境等）

对象属性

对象有一个包含其属性的链表。此链表实际上包含属性对，为了节省内存：属性占7位，其类型字段占2位，共9位，这样一个字节就不够用需要占用两个字节，因此，将两个属性（14位）与2位的类型字段放在一起这样就能沾满2字节。

property hashmap（属性hash表）

如果属性对的数量达到限制（当前此限制定义为16），则在属性对列表的第一个位置插入一个 Property Hashmap，以便使用它来查找属性，而不是通过在属性对上线性迭代来查询。

属性哈希表包含2^n个元素，其中 2^n 大于对象的属性数。 每个元素可以具有值的树类型：

• null，指代空元素
• delete，指代被删除的元素，或者
• 对现有对象的引用

hashmap 是必须返回的类型的缓存，这意味着可以通过它找到对象所有的属性。

内部属性

内部属性是一些特殊的属性，这些属性包含无法由 JavaScript 代码访问的元信息，但对引擎本身很重要。 内部属性的一些示例如下所示：

• [[Class]] – 对象的类（类型）（ECMA 定义）
• [[Code]] – 指向函数字节码的指针
• native code（原生代码）– 指向原生函数代码的指针
• Boolean [[PrimitiveValue]]（基础值）– 存储 Boolean 对象的 bool 值
• Boolean [[PrimitiveValue]]（基础值）– 存储 Number 对象的数值

LCache

LCache是用于查找由对象和属性名称指定的属性的哈希表。 LCache 的对象-名称-属性布局在一行中连续显示多次，如下图：

访问属性时，将从所需的属性名称中提取hash值，然后使用该哈希值对 LCache 进行索引。 然后在索引行中搜索指定的对象和属性名称。

值得注意的是，如果在 LCache 中找不到指定的属性，这并不意味着它不存在（即LCache是可能返回的缓存）。 如果找不到该属性，则将在对象的属性列表中对其进行搜索，如果找到该属性则会将该属性放入LCache中。

Collections

Collections 是类数组数据结构，优化用于节省内存。事实上，Collections是一个链表，其元素并非单个元素，而是一个包含多个元素的数组。

Exception Handling（异常处理）

为了实现异常处理，JerryScript 的返回值能指示其错误或异常操作。其返回值是一个 ECMA 值，若发生错误操作则返回 ECMA_VALUE_ERROR 值。

Value Management and Ownership（值管理和所有权）

引擎存储的每个 ECMA 值都与一个虚拟的 “所有权” 相关联，该所有权定义了如何管理该值：当不再需要它时何时释放它，以及如何将该值传递给其他功能。

最初，值是由其所有者（即用有所有权）分配的。 所有者有责任释放该值。 当将值作为参数传递给函数时，其所有权不会被传递，被调用函数必须制作一个自己的值副本。 但是，只要函数返回值，所有权就会传递，因此调用者将负责释放它。