在 第6篇-Java方法新栈帧的创建 介绍过局部变量表的创建,创建完成后的栈帧状态如下图所示。

各个寄存器的状态如下所示。

// %rax寄存器中存储的是返回地址
rax: return address
// 要执行的Java方法的指针
rbx: Method*
// 本地变量表指针
r14: pointer to locals
// 调用者的栈顶
r13: sender sp

注意rax中保存的返回地址,因为在generate_call_stub()函数中通过__ call(c_rarg1) 语句调用了由generate_normal_entry()函数生成的entry_point,所以当entry_point执行完成后,还会返回到generate_call_stub()函数中继续执行__ call(c_rarg1) 语句下面的代码,也就是

第5篇-调用Java方法后弹出栈帧及处理返回结果  涉及到的那些代码。

调用的generate_fixed_frame()函数的实现如下:

源代码位置:src/cpu/x86/vm/templateInterpreter_x86_64.cpp

void TemplateInterpreterGenerator::generate_fixed_frame(bool native_call) {
// 把返回地址紧接着局部变量区保存
__ push(rax);
// 为Java方法创建栈帧
__ enter();
// 保存调用者的栈顶地址
__ push(r13);
// 暂时将last_sp属性的值设置为NULL_WORD
__ push((int)NULL_WORD);
// 获取ConstMethod*并保存到r13中
__ movptr(r13, Address(rbx, Method::const_offset()));
// 保存Java方法字节码的地址到r13中
__ lea(r13, Address(r13, ConstMethod::codes_offset()));
// 保存Method*到堆栈上
__ push(rbx); // ProfileInterpreter属性的默认值为true,
// 表示需要对解释执行的方法进行相关信息的统计
if (ProfileInterpreter) {
Label method_data_continue;
// MethodData结构基础是ProfileData,
// 记录函数运行状态下的数据
// MethodData里面分为3个部分,
// 一个是函数类型等运行相关统计数据,
// 一个是参数类型运行相关统计数据,
// 还有一个是extra扩展区保存着
// deoptimization的相关信息
// 获取Method中的_method_data属性的值并保存到rdx中
__ movptr(rdx, Address(rbx,
in_bytes(Method::method_data_offset())));
__ testptr(rdx, rdx);
__ jcc(Assembler::zero, method_data_continue);
// 执行到这里,说明_method_data已经进行了初始化,
// 通过MethodData来获取_data属性的值并存储到rdx中
__ addptr(rdx, in_bytes(MethodData::data_offset()));
__ bind(method_data_continue);
__ push(rdx);
} else {
__ push(0);
} // 获取ConstMethod*存储到rdx
__ movptr(rdx, Address(rbx,
Method::const_offset()));
// 获取ConstantPool*存储到rdx
__ movptr(rdx, Address(rdx,
ConstMethod::constants_offset()));
// 获取ConstantPoolCache*并存储到rdx
__ movptr(rdx, Address(rdx,
ConstantPool::cache_offset_in_bytes()));
// 保存ConstantPoolCache*到堆栈上
__ push(rdx);
// 保存第1个参数的地址到堆栈上
__ push(r14); if (native_call) {
// native方法调用时,不需要保存Java
// 方法的字节码地址,因为没有字节码
__ push(0);
} else {
// 保存Java方法字节码地址到堆栈上,
// 注意上面对r13寄存器的值进行了更改
__ push(r13);
} // 预先保留一个slot,后面有大用处
__ push(0);
// 将栈底地址保存到这个slot上
__ movptr(Address(rsp, 0), rsp);
}

对于普通的Java方法来说,生成的汇编代码如下:  

push   %rax
push %rbp
mov %rsp,%rbp
push %r13
pushq $0x0
mov 0x10(%rbx),%r13
lea 0x30(%r13),%r13 // lea指令获取内存地址本身
push %rbx
mov 0x18(%rbx),%rdx
test %rdx,%rdx
je 0x00007fffed01b27d
add $0x90,%rdx
push %rdx
mov 0x10(%rbx),%rdx
mov 0x8(%rdx),%rdx
mov 0x18(%rdx),%rdx
push %rdx
push %r14
push %r13
pushq $0x0
mov %rsp,(%rsp)

汇编比较简单,这里不再多说。执行完如上的汇编后生成的栈帧状态如下图所示。

 

调用完generate_fixed_frame()函数后一些寄存器中保存的值如下:

rbx:Method*
ecx:invocation counter
r13:bcp(byte code pointer)
rdx:ConstantPool* 常量池的地址
r14:本地变量表第1个参数的地址

执行完generate_fixed_frame()函数后会继续返回执行InterpreterGenerator::generate_normal_entry()函数,如果是为同步方法生成机器码,那么还需要调用lock_method()函数,这个函数会改变当前栈帧的状态,添加同步所需要的一些信息,在后面介绍锁的实现时会详细介绍。

InterpreterGenerator::generate_normal_entry()函数最终会返回生成机器码的入口执行地址,然后通过变量_entry_table数组来保存,这样就可以使用方法类型做为数组下标获取对应的方法入口了。 

推荐阅读:

第1篇-关于JVM运行时,开篇说的简单些

第2篇-JVM虚拟机这样来调用Java主类的main()方法

第3篇-CallStub新栈帧的创建

第4篇-JVM终于开始调用Java主类的main()方法啦

第5篇-调用Java方法后弹出栈帧及处理返回结果

第6篇-Java方法新栈帧的创建

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