爱特每羊队
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新增第四部分「Benchmark 与评分体系」： - 4.1 测试套件设计: test262/JetStream/启动/内存 4 维度 - 4.2 综合评分公式: 正确性 50% + 性能 25% + 启动 15% + 内存 10% - 4.3 Agent 场景专用加权: session 复用收益公式 - 4.4 Baseline 对比表: QuickJS/Boa/JerryScript vs OxideJS - 4.5 当前状态分析: 18.3% pass rate 的失败原因（compiler drift/cache collision/缺失 builtin/枚举顺序） - 4.6 测试复现命令 替换原 TODO 占位符，补全竞品对比和 benchmark 方法论。
40 KiB
40 KiB
面向 AI Agent 的轻量级 JavaScript 执行引擎设计方案
项目名称：OxideJS
技术路线：Rust + 自研字节码编译器 + 寄存器式虚拟机 + 单 Kernel 多 VM 运行时
目标场景：短时、高频、即时执行的 JavaScript 代码运行环境
一、设计思路
1.1 问题背景
在 AI Agent、自动化工具调用、脚本沙箱和数据转换流水线中，JavaScript 代码的执行模式与传统浏览器场景不同：
- 执行时间短：单次脚本通常只执行一个表达式、一段数据处理逻辑或一次工具调用；
- 调用频率高：Agent 可能连续发起大量短脚本执行请求；
- 代码结构重复：由大模型生成的代码往往存在相似模板；
- 上下文隔离要求高：不同请求需要独立寄存器、调用栈、临时对象和异常状态；
- 公共信息可复用：字符串、对象 Shape、内置对象、编译缓存等可以跨请求复用；
- 不适合重量级 Runtime：传统 JS 引擎面向浏览器或长期运行应用，启动、GC、上下文管理都较重。
因此，OxideJS 的设计核心不是简单复刻浏览器 JavaScript 引擎，而是围绕“轻量、可复用、可隔离、可测试”四个目标，构建面向短时执行场景的 JS runtime。
1.2 总体设计目标
OxideJS 的总体目标是实现一个基于 Rust 的轻量级 JS 执行引擎，提供完整的源码解析、字节码编译、虚拟机执行和兼容性测试链路。
设计目标如下：
| 目标 | 说明 |
|---|---|
| 轻量执行与跨平台 | 保证在各个平台都能流畅快速的运行 |
| 多请求隔离 | 每个 VM 拥有独立寄存器、调用栈、临时内存和异常状态 |
| 跨 VM 复用 | Kernel 保存字符串、Shape、编译缓存、内置对象等共享状态 |
| 低 GC 干扰 | 临时对象优先进入会话 arena，减少短时执行中的全局回收压力 |
| test262 驱动 | 使用 ECMAScript Test Suite 持续验证语义正确性 |
| 可扩展架构 | parser、compiler、types、kernel、vm、cli、test262 runner 分 crate 组织 |
1.3 创新点 1: 单 Kernel 多 VM
OxideJS 最重要的运行时结构是 单 Kernel 多 VM。
Process / Engine Instance
+===================================================================================+
| OxideKernel |
| |
| Shared, long-lived, cross-request runtime state |
| |
| +----------------+ +----------------+ +----------------+ +----------------+ |
| | StringForge | | ShapeForge | | CodeForge | | PropForge | |
| |----------------| |----------------| |----------------| |----------------| |
| | intern strings | | hidden classes | | bytecode cache | | IC templates | |
| | string handles | | property layout| | structural hash| | shape -> slot | |
| +----------------+ +----------------+ +----------------+ +----------------+ |
| |
| +----------------+ +----------------+ +----------------+ +----------------+ |
| | BuiltinWorld | | Global Shapes | | Kernel Config | | Runtime Logs | |
| |----------------| |----------------| |----------------| |----------------| |
| | Object/Array | | builtin shape | | pool limits | | trace/debug | |
| | Function/etc. | | root layouts | | step limits | | diagnostics | |
| +----------------+ +----------------+ +----------------+ +----------------+ |
+==========================================+========================================+
|
| Arc<OxideKernel>
|
+-------------------------------+-------------------------------+
| | |
v v v
+----------------------+ +----------------------+ +----------------------+
| VM #1 | | VM #2 | | VM #N |
|----------------------| |----------------------| |----------------------|
| registers[256] | | registers[256] | | registers[256] |
| pc | | pc | | pc |
| bytecode view | | bytecode view | | bytecode view |
| constants view | | constants view | .... | constants view |
| call frames | | call frames | | call frames |
| try/catch stack | | try/catch stack | | try/catch stack |
| exception state | | exception state | | exception state |
| local session arena | | local session arena | | local session arena |
| session GC metadata | | session GC metadata | | session GC metadata |
+----------+-----------+ +----------+-----------+ +----------+-----------+
| | |
v v v
Request Result Request Result Request Result
该结构将运行时状态分为两类：
| 状态类型 | 所在位置 | 生命周期 | 示例 |
|---|---|---|---|
| 共享状态 | OxideKernel |
进程级、长生命周期 | 字符串表、Shape 表、Code cache、内置对象 |
| 私有状态 | Vm |
请求级、短生命周期 | 寄存器、PC、调用栈、异常、临时对象 |
这种分层使得 OxideJS 能够同时满足两类需求：
- 隔离性：每个 VM 独立执行，不共享寄存器和临时对象；
- 复用性：多个 VM 共享 Kernel，避免重复构建字符串、Shape、内置对象和编译结果。
1.4 创新点 2: 短生命周期内存与 GC
AI Agent 场景中的大部分对象具有明显的短生命周期特征：对象在一次脚本执行中创建，在执行结束后立即失效。OxideJS 因此将运行时内存分为多个层级：
+====================================================================================+
| Memory Model |
+====================================================================================+
Long-lived / shared memory
┌──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ OxideKernel │
│ │
│ StringForge ShapeForge CodeForge BuiltinWorld │
│ interned strs shape records bytecode cache builtin prototypes │
│ │
│ 生命周期：随 Kernel 存活，跨 VM 共享 │
└──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
▲
│ shared references
│
Per-VM / per-session memory │
┌───────────────────────────────────┴──────────────────────────────────────────┐
│ Vm │
│ │
│ registers / call frames / exception state │
│ │
│ +----------------------------+ │
│ | Session Arena | bump allocation for short-lived objects │
│ |----------------------------| │
│ | object allocations | │
│ | arrays / temporary values | │
│ | execution-local metadata | │
│ +----------------------------+ │
│ │
│ +----------------------------+ │
│ | Session GC Metadata | mark/sweep metadata for session objects │
│ |----------------------------| │
│ | tracked allocations | │
│ | roots from registers | │
│ | roots from frames | │
│ +----------------------------+ │
│ │
│ 生命周期: 单 VM / 单执行会话，执行结束后可批量释放或回收 │
└──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
内存与 GC 设计的关键点：
- 短命对象进入 VM 本地 session arena：降低通用堆分配压力；
- VM 拥有自己的 session GC 元数据：寄存器、调用栈、异常对象都可作为 root；
- Kernel 对象与 session 对象分层：内置对象、Shape、字符串等长生命周期数据不随单次执行销毁；
- 执行结束可快速清理 session 内存：避免每次短脚本执行都触发重型全局 GC；
- Map / Set / Array / Object 等容器需要参与 GC 追踪：防止 session 对象在容器中被错误释放。
1.5 创新点 3: 自研字节码与寄存器式 VM
OxideJS 不直接解释 AST，而是先将 AST 编译为自定义字节码，再由寄存器式 VM 执行。
AST
|
| compiler pass
v
+-------------------------------+
| CompiledModule |
|-------------------------------|
| bytecode: Vec<Instr> |
| constants: Vec<Constant> |
| n_registers |
| sub_modules for functions |
+-------------------------------+
|
| run(module)
v
+-------------------------------+
| VM |
|-------------------------------|
| r0 r1 r2 ... r255 |
| pc |
| frames |
| current bytecode |
| current constants |
+-------------------------------+
采用寄存器式 VM 的原因：
- 表达式中间结果可以直接保存在寄存器中；
- 对象属性访问和函数参数传递更直接；
- 相比栈式 VM，减少大量 push/pop 指令；
- 便于后续加入类型反馈、inline cache 和局部优化。
二、实现描述
2.1 完整工作流程
OxideJS 的一次执行请求从输入 JS 源码到返回结果，经过以下流程：
┌────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ One Evaluation Request │
└────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
1. Source Input
│
│ JavaScript source string / file
▼
┌───────────────────────┐
│ oxide_parser │
│-----------------------│
│ - create allocator │
│ - parse source │
│ - produce AST Program │
└──────────┬────────────┘
│ AST
▼
┌────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ oxide_compiler │
│------------------------------------------------------------------------------------│
│ │
│ Pass 1: counter / symbol projection │
│ - walk statements and expressions │
│ - allocate registers │
│ - assign labels for jumps, loops, try/catch, switch │
│ - build lexical binding information │
│ │
│ Pass 2: emitter │
│ - emit fixed-width bytecode │
│ - build constant pool │
│ - compile function bodies into sub-modules │
│ - encode property access / call / control-flow instructions │
│ │
│ Hash: structural_hash │
│ - normalize AST structure │
│ - generate cache key for CodeForge │
│ │
└──────────┬─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
│ CompiledModule
▼
┌────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ OxideKernel.CodeForge │
│------------------------------------------------------------------------------------│
│ if cache hit: │
│ reuse Arc<CompiledModule> │
│ else: │
│ insert newly compiled module │
└──────────┬─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
│ Arc<CompiledModule>
▼
┌────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ VmPool / VM Selection │
│------------------------------------------------------------------------------------│
│ - obtain an idle VM │
│ - VM references the same Arc<OxideKernel> │
│ - reset request-local state │
│ - prepare registers, bytecode, constants, frames │
└──────────┬─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
│
▼
┌────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ VM Dispatch Loop │
│------------------------------------------------------------------------------------│
│ while pc < bytecode.len(): │
│ instr = bytecode[pc] │
│ decode opcode / rd / a / b │
│ dispatch opcode │
│ │
│ examples: │
│ LOAD_CONST -> load constant to register │
│ ADD / SUB -> numeric or string operation │
│ GET_PROP -> property lookup through Shape / object model │
│ CALL -> push CallFrame and enter sub-module │
│ CALL_NATIVE -> call Rust builtin │
│ THROW -> build exception and unwind │
│ RETURN -> restore caller frame │
│ HALT -> finish execution │
└──────────┬─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
│ JsValue
▼
6. Result Formatting / API Return
2.2 Parser 层
Parser 层负责将 JavaScript 源码转换为 AST。它不承载运行时语义，而是为 compiler 提供标准化输入。
职责：
- 接收源码字符串；
- 创建 AST allocator；
- 调用 parser 得到 Program；
- 将 parser error 转换为项目内部错误。
对应模块：
crates/oxide_parser/
├── src/lib.rs
└── src/error.rs
2.3 Compiler 层
Compiler 层是 AST 到字节码的核心转换阶段。
crates/oxide_compiler/src/
├── compiler.rs # 编译入口和上下文
├── counter.rs # 第一遍：寄存器、标签、符号统计
├── emitter.rs # 第二遍：生成字节码
├── hash.rs # structural hash，用于 CodeForge 缓存
├── module.rs # CompiledModule / Constant
├── opcode.rs # OpCode 和 32-bit 指令编码
└── symbol_table.rs # 词法绑定与作用域信息
2.3.1 两遍编译
第一遍编译搞清：
- 函数需要多少寄存器；
- 跳转标签位置；
- 局部变量和词法绑定；
- control-flow 结构边界；
- 函数子模块结构。
第二遍编译正式工作：
- 将表达式编译为寄存器操作；
- 将控制流编译为跳转；
- 将对象/数组字面量编译为构造指令；
- 将函数体编译为子模块；
- 将常量写入常量池。
2.3.2 字节码格式
OxideJS 使用固定 32-bit 指令：
32-bit Instr
+----------+----------+----------+----------+
| opcode | rd | a | b |
+----------+----------+----------+----------+
8 bits 8 bits 8 bits 8 bits
其中：
opcode表示操作类型；rd通常表示目标寄存器；a/b表示源寄存器、立即数低高位或其他操作数。
主要操作码类别：
| 类别 | 示例 |
|---|---|
| 算术 | ADD、SUB、MUL、DIV、MOD |
| 位运算 | BIT_AND、BIT_OR、BIT_XOR、SHL、SHR |
| 比较 | EQ、STRICT_EQ、LT、GTE |
| 控制流 | JMP、JMP_IF_FALSE、SWITCH_TABLE |
| 异常 | THROW、TRY_BEGIN、TRY_END |
| 变量 | LOAD_VAR、STORE_VAR、LOAD_CONST |
| 函数 | CALL、RETURN、CALL_NATIVE |
| 对象 | NEW_OBJECT、GET_PROP、SET_PROP |
| 数组 | NEW_ARRAY、SET_ELEM |
| 成员更新 | MEMBER_INC、COMPOUND_MEMBER_ADD 等 |
| 结束 | HALT |
2.4 VM 层
VM 是字节码执行核心。每个 VM 是一个独立执行上下文。
+------------------------------------------------------------------------------------+
| Vm |
+------------------------------------------------------------------------------------+
| registers[256] 固定寄存器文件 |
| pc 当前程序计数器 |
| bytecode 当前执行字节码 |
| constants 当前常量池 |
| frames 函数调用栈 |
| try_stack 异常处理栈 |
| exception_value 当前异常值 |
| pending_error_kind 当前错误类型 |
| for_in_iters for-in 迭代状态 |
| session_arena 短生命周期对象分配区 |
| session_gc 当前 VM 的 session GC 元数据 |
| kernel: Arc<Kernel> 指向共享 Kernel |
+------------------------------------------------------------------------------------+
VM 的执行循环大致如下：
loop:
instr = bytecode[pc]
pc += 1
match opcode(instr):
LOAD_CONST => regs[rd] = constants[idx]
ADD => regs[rd] = add(regs[a], regs[b])
GET_PROP => object property lookup
SET_PROP => object property write
CALL => push frame and enter function
CALL_NATIVE => call Rust builtin function
RETURN => restore caller frame
THROW => unwind try stack
HALT => return regs[0]
2.5 Kernel 层
Kernel 是单进程内的共享运行时核心。它不保存某一次执行请求的寄存器和调用栈，而是保存可跨请求复用的结构。
+------------------------------------------------------------------------------------+
| OxideKernel |
+------------------------------------------------------------------------------------+
| KernelConfig |
| StringForge 全局字符串驻留池 |
| ShapeForge 全局 Shape / Hidden Class 表 |
| CodeForge 编译结果缓存 |
| PropForge 属性访问模板 / IC 相关缓存 |
| BuiltinWorld Object / Array / Function / String / Number 等内置对象结构 |
| Global object 全局对象及其基础属性 |
+------------------------------------------------------------------------------------+
2.5.1 单 Kernel 多 VM 的执行优势
| 问题 | 普通每 VM 独立 runtime | OxideJS 单 Kernel 多 VM |
|---|---|---|
| 内置对象初始化 | 每个 VM 重复构造 | Kernel 中集中构造与复用 |
| 字符串驻留 | 每个 VM 各自保存 | StringForge 统一保存 |
| 对象 Shape | 每个 VM 重复生成 | ShapeForge 跨 VM 共享 |
| 编译结果 | 每次请求重新编译 | CodeForge 按结构复用 |
| 属性访问模板 | 每个 VM 冷启动 | PropForge 可共享访问模板 |
| 请求隔离 | 需要小心拆分 | VM 自带寄存器、栈、arena，天然隔离 |
2.5.2 多 VM 执行示例
Request A: "items.map(x => x.id)"
Request B: "users.map(u => u.name)"
Request C: "orders.map(o => o.price)"
+-------------------+
| OxideKernel |
|-------------------|
| CodeForge | 结构相似代码可命中编译缓存
| ShapeForge | 相似对象布局共享 Shape
| StringForge | id/name/price 等字符串驻留
+---------+---------+
|
+---------------+---------------+
| | |
v v v
VM #1 VM #2 VM #3
Request A Request B Request C
2.6 对象模型与属性访问
对象通过 Shape 描述属性布局。
EMPTY_SHAPE
|
| add "x"
v
Shape #2: property="x", offset=0
|
| add "y"
v
Shape #3: property="y", offset=1
对象自身保存：
- 当前 Shape ID；
- 原型指针；
- 属性存储区；
- 函数 / 数组等标志位；
- native 函数指针或子模块索引。
属性访问流程：
GET_PROP obj, key
|
| 1. 读取对象 shape_id
| 2. 查询属性 key 对应 offset
| 3. 命中 Shape / PropForge 缓存则直接取 slot
| 4. 未命中则沿原型链查找
v
返回属性值或 undefined
2.7 内置对象
内置对象由 Rust 原生实现，并通过 Kernel / BuiltinWorld 进行注册。
crates/oxide_vm/src/builtins/
├── array.rs
├── array_buffer.rs
├── boolean.rs
├── data_view.rs
├── date.rs
├── error.rs
├── function.rs
├── global/
├── iterator.rs
├── json.rs
├── map.rs
├── math.rs
├── number.rs
├── object.rs
├── reflect.rs
├── regexp.rs
├── set.rs
├── string.rs
├── symbol.rs
└── typed_array.rs
绑定层位于：
crates/oxide_vm/src/bindings/
其职责是将 Rust native 函数挂载到对应构造器、原型对象或全局对象上。
2.8 test262 Runner
oxide_test262 用于自动运行 ECMAScript Test Suite。
+------------------------------------------------------------------------------------+
| oxide_test262 |
+------------------------------------------------------------------------------------+
| discover tests |
| parse YAML metadata |
| load harness includes |
| apply skip / feature policy |
| run parser -> compiler -> VM |
| catch panic / runtime error |
| classify pass / fail / skip |
| summarize totals and failure categories |
+------------------------------------------------------------------------------------+
runner 的输出可以用于：
- 统计当前兼容性；
- 找出失败最多的语义类别；
- 指导下一阶段实现；
- 对比 QuickJS、Boa、JerryScript 等 baseline。
三、代码说明
3.1 顶层目录
project-root/
├── Cargo.toml
├── Cargo.lock
├── crates/
├── tests/
├── docs/
├── README.md
└── 设计方案文档.md
3.2 Crate 说明
| Crate | 作用 |
|---|---|
oxide_parser |
JavaScript parser 接入层，输出 AST Program |
oxide_compiler |
AST 到字节码的编译器 |
oxide_types |
JS runtime 基础类型，如 JsValue、JsObject、Shape、Error、Arena |
oxide_kernel |
单 Kernel 多 VM 架构中的共享运行时核心 |
oxide_vm |
字节码解释器、内置对象、VM pool、session arena / GC |
oxide_api |
对外 API 预留层 |
oxide_cli |
命令行工具，支持 eval / run / compile / REPL |
oxide_test262 |
test262 自动化测试运行器 |
3.3 oxide_types
关键文件：
crates/oxide_types/src/
├── value.rs # JsValue, NaN-boxing 值表示
├── object.rs # JsObject, 对象头、属性存储、函数/数组标记
├── shape.rs # Shape, ShapeId, 属性布局信息
├── mem.rs # P<T>, arena / persistent object 相关基础结构
├── error.rs # 内部错误类型
└── private_key.rs # class private field / private name 支持结构
该 crate 处于依赖图底层，尽量不依赖上层模块。
3.4 oxide_kernel
关键文件：
crates/oxide_kernel/src/
├── kernel.rs # OxideKernel, KernelConfig, global object
├── string_forge.rs # 字符串驻留和索引
├── shape_forge.rs # Shape 创建、复用和查询
├── code_forge.rs # CompiledModule 缓存
├── prop_forge.rs # 属性访问模板缓存
├── builtin.rs # BuiltinWorld 与内置对象结构
└── logging.rs # 结构化日志支持
oxide_kernel 是单 Kernel 多 VM 的中心。它保存长期共享状态，而 VM 保存短期执行状态。
3.5 oxide_compiler
关键文件：
crates/oxide_compiler/src/
├── compiler.rs # 编译入口与上下文
├── counter.rs # 第一遍 AST 遍历，计算寄存器和标签
├── emitter.rs # 第二遍 AST 遍历，生成字节码
├── opcode.rs # OpCode 和指令编码
├── module.rs # CompiledModule / Constant
├── hash.rs # structural hash
└── symbol_table.rs # 词法作用域和变量绑定
编译器输出 CompiledModule，交由 VM 执行或写入 CodeForge 缓存。
3.6 oxide_vm
关键文件与目录：
crates/oxide_vm/src/
├── vm.rs # VM 主结构与执行入口
├── vm_runtime.rs # 运行时入口和状态恢复
├── vm_support.rs # VM 辅助逻辑
├── vm_props.rs # 属性访问辅助逻辑
├── vm_pool.rs # VM pool，多 VM 复用
├── session_arena.rs # 会话级 arena
├── session_gc.rs # 会话级 GC / 标记清扫辅助
├── coercion.rs # ToNumber / ToString / ToBoolean 等类型转换
├── native.rs # Native function 调用接口
├── dispatch/ # opcode 分发实现
├── builtins/ # 内置对象实现
└── bindings/ # 内置对象绑定到 BuiltinWorld / global object
VM 层是代码量最大的模块，包含：
- 字节码 dispatch；
- 函数调用；
- 异常处理；
- 原型链属性访问；
- 内置对象 native call；
- session arena 与 GC；
- VM pool。
3.7 oxide_cli
关键功能：
cargo run --release -p oxide_cli -- eval "1 + 2"
cargo run --release -p oxide_cli -- run file.js
cargo run --release -p oxide_cli -- compile -e "1 + 2"
cargo run --release -p oxide_cli
CLI 主要用于：
- 手工运行 JS 片段；
- 打印编译后的字节码；
- 执行文件；
- 进行 smoke test。
3.8 oxide_test262
关键文件：
crates/oxide_test262/src/main.rs
职责：
- 遍历 test262 测试目录；
- 解析 metadata；
- 注入 harness；
- 根据 feature / flag 进行跳过或执行；
- 捕获 panic；
- 输出 pass / fail / skip；
- 统计失败类别。
3.9 代码工作流总结
Developer / CLI / test262
|
v
oxide_parser
|
v
oxide_compiler -----> OxideKernel.CodeForge
| |
v |
CompiledModule <---------------+
|
v
VmPool selects Vm
|
v
Vm executes bytecode -----> OxideKernel.StringForge / ShapeForge / PropForge / BuiltinWorld
|
v
JsValue / Error / TestResult
3.10 创新点到代码快速导航
| 创新点 | 代码位置 | 说明 |
|---|---|---|
| 单 Kernel 多 VM | oxide_kernel::kernel, oxide_vm::vm_pool, oxide_vm::vm |
Kernel 共享，VM 隔离 |
| 共享字符串驻留 | string_forge.rs |
跨 VM 字符串复用 |
| 共享 Shape | shape_forge.rs, shape.rs |
跨 VM 对象布局复用 |
| 编译缓存 | code_forge.rs, hash.rs |
structural hash -> CompiledModule |
| 属性访问缓存 | prop_forge.rs, vm_props.rs, dispatch/property.rs |
Shape / offset 快速路径 |
| 会话内存与 GC | session_arena.rs, session_gc.rs, vm.rs |
VM 本地短命对象管理 |
| NaN-boxing | value.rs |
64-bit 统一值表示 |
| 寄存器式 VM | opcode.rs, vm.rs, dispatch/ |
固定寄存器执行模型 |
主要使用的开源项目与依赖说明
- oxc — JavaScript 源码解析（parser/ast/allocator/span/diagnostics/syntax），全项目最核心的外部依赖
- bumpalo — Bump allocator，构成
Epocharena 内存系统的底层分配器 - dashmap — 并发 HashMap，用于
CodeForge、ShapeForge、PropForge跨 VM 缓存共享
四、Benchmark 与评分体系
4.1 测试套件设计
OxideJS 采用多维度 benchmark 体系，针对 Agent 场景的特性进行验证：
| 维度 | 测试套件 | 测试项 | 权重 | 说明 |
|---|---|---|---|---|
| 正确性 | test262 (ES 标准一致性) | 53,598 个官方测试 | 50% | ECMAScript 官方合规性测试 |
| 性能 | JetStream 2.0 微基准 | 64 个代表性微基准 | 25% | 几何平均相对 QuickJS baseline |
| 启动 | 冷/热启动测量 | oxide eval "1;" 20 次 |
15% | Agent 调用响应速度 |
| 内存 | 压力测试峰值 RSS | tests/stress/*.js |
10% | 长运行场景内存占用 |
4.2 综合评分公式
S_{\text{total}} = 0.50 \cdot S_{\text{correctness}} + 0.25 \cdot S_{\text{perf}} + 0.15 \cdot S_{\text{startup}} + 0.10 \cdot S_{\text{memory}}
4.2.1 正确性得分 (Correctness)
S_{\text{correctness}} = \frac{P_{\text{pass}}}{P_{\text{pass}} + P_{\text{fail}}} \times 100
P_{\text{pass}}: test262 通过测试数 (of ran, 不计 skip)P_{\text{fail}}: test262 失败测试数- 目标:
\geq 60(ES2020 核心特性覆盖) - 当前 (2026-06-28): 9,462 pass / 51,834 ran = 18.3%
4.2.2 性能得分 (Performance)
基于 JetStream 2.0 几何平均，以 QuickJS 为基准 (80 分 = 持平)：
T_{\text{geo}} = \left( \prod_{i=1}^{n} t_i \right)^{1/n}, \quad
R = \frac{T_{\text{geo}}^{\text{QJS}}}{T_{\text{geo}}^{\text{Oxide}}}, \quad
S_{\text{perf}} = 80 + 20 \cdot \log_2(R)
R > 1: OxideJS 更快R = 1: 持平 (80 分)R = 0.5: 慢 2 倍 (60 分)
4.2.3 启动速度得分 (Startup)
S_{\text{startup}} = 100 - \min\left(50, \frac{t_{\text{cold}} - 50}{10}\right) - \min\left(30, \frac{t_{\text{warm}} - 20}{5}\right)
t_{\text{cold}}: 首次执行时间 (ms)，目标 < 100mst_{\text{warm}}: 后续 19 次平均 (ms)，目标 < 50ms- 冷启动每超 10ms 扣 1 分，热启动每超 5ms 扣 1 分
4.2.4 内存占用得分 (Memory)
S_{\text{memory}} = \max\left(0, 100 - \frac{M_{\text{peak}} - 50}{5}\right)
M_{\text{peak}}: 压力测试峰值 RSS (MB)- 目标: < 150MB 得满分
4.3 Agent 场景专用加权
针对多轮对话 / 跨 session 缓存：
S_{\text{agent}} = 0.4 \cdot S_{\text{correctness}} + 0.2 \cdot S_{\text{perf}} + 0.2 \cdot S_{\text{session-reuse}} + 0.2 \cdot S_{\text{memory}}
其中 session 复用收益：
S_{\text{session-reuse}} = 100 \cdot \left(1 - \frac{t_{\text{session-N}}}{t_{\text{session-1}}}\right)
衡量 OxideKernel 跨 VM 共享 (DashMap + Arc) 的缓存收益。
4.4 Baseline 对比
| 引擎 | test262 pass% | JetStream 2.0 | 启动 (ms) | 内存 (MB) | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|
| QuickJS | ~99% | 基准 (1.0x) | 冷 80, 热 40 | ~120 | ES2020 几乎全覆盖 |
| Boa v0.21 | ~85% | 0.6x | 冷 150, 热 90 | ~200 | Rust 实现，栈式 VM |
| JerryScript | ~98% | 0.8x | 冷 60, 热 30 | ~80 | 嵌入式优化 |
| OxideJS (当前) | 18.3% | 未测 | 未测 | 未测 | Phase 14.2.3 |
| OxideJS (目标) | 60%+ | 0.8–1.2x | 冷 < 100, 热 < 50 | < 150 | v1.0 里程碑 |
4.5 当前状态分析
test262 通过率 18.3% 的主要失败原因（基于 .planning/codebase/CONCERNS.md 分析）：
-
Compiler counter/emitter drift (P0, 预计影响 4000–6000 测试)
- 问题：
counter/*和emitter/*指令计数不对齐 →projected_pc漂移 → 跳转落错 PC → 死循环 - 已知 9 个具体 drift 位置：私有方法 (C2/C3)、计算键 (C4/C5)、解构参数 (C1/D1/S2)、
??和复合赋值 (E1/E2)
- 问题：
-
Structural hash cache collision (P1, 预计影响 2000–4000 测试)
- 问题：
code_forge.rs用structural_hash(program)做 bytecode cache key，但 hash 逻辑忽略 identifier 名字 → 不同变量引用拿到错误的缓存字节码
- 问题：
-
缺失高频 builtin (预计影响 1500–2500 测试)
Array.prototype.toSorted/toReversed/toSpliced/with(ES2023 不可变数组)Object.groupBy/Map.groupBy(ES2024)- 其他零散 builtin (
String.isWellFormed,Atomics.pause)
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for-in/for-of 枚举顺序 (预计影响 1000–1800 测试)
- ES2015+ 规定 own-property 枚举顺序（integer keys 升序 → 字符串 keys 插入序 → symbols）
4.6 测试复现命令
# 正确性测试 (全量，约 1 小时)
cargo run --release -p oxide_test262 -- --supervise "tests/test262/test" ""
# 代表性桶测试 (约 5 分钟)
cargo run --release -p oxide_test262 -- "tests/test262/test" "language/expressions/class"
# 性能基准测试
python3 benchmark/run_benchmark.py
# 启动速度测试 (20 次取平均)
for i in {1..20}; do time cargo run --release -- eval "1;"; done
# 内存占用测试
cargo run --release -- run tests/stress/array.js &
PID=$!; while kill -0 $PID 2>/dev/null; do ps -p $PID -o rss=; sleep 0.1; done
[TODO] 研发过程遇到的问题和解决方法
[TODO] AI 使用情况说明
License
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