第7篇-為Java方法建立棧幀

在第6篇-Java方法新棧幀的建立介紹過區域性變量表的建立，建立完成後的棧幀狀態如下圖所示。

各個暫存器的狀態如下所示。

// %rax暫存器中儲存的是返回地址

rax: return address

// 要執行的Java方法的指標

rbx: Method*

// 本地變量表指標

r14: pointer to locals

// 呼叫者的棧頂

r13: sender sp

注意rax中儲存的返回地址，因為在generate_call_stub()函式中通過__ call(c_rarg1) 語句呼叫了由generate_normal_entry()函式生成的entry_point，所以當entry_point執行完成後，還會返回到generate_call_stub()函式中繼續執行__ call(c_rarg1) 語句下面的程式碼，也就是

第5篇-呼叫Java方法後彈出棧幀及處理返回結果涉及到的那些程式碼。

呼叫的generate_fixed_frame()函式的實現如下：

原始碼位置：src/cpu/x86/vm/templateInterpreter_x86_64.cpp

void TemplateInterpreterGenerator::generate_fixed_frame(bool native_call) {

  // 把返回地址緊接著區域性變數區儲存

  __ push(rax);

  // 為Java方法建立棧幀

  __ enter();

  // 儲存呼叫者的棧頂地址

  __ push(r13);

   // 暫時將last_sp屬性的值設定為NULL_WORD

  __ push((int)NULL_WORD);

  // 獲取ConstMethod*並儲存到r13中

  __ movptr(r13, Address(rbx, Method::const_offset()));

  // 儲存Java方法位元組碼的地址到r13中

  __ lea(r13, Address(r13, ConstMethod::codes_offset()));

  // 儲存Method*到堆疊上

  __ push(rbx);             

  // ProfileInterpreter屬性的預設值為true，

  // 表示需要對解釋執行的方法進行相關資訊的統計

  if (ProfileInterpreter) {

    Label method_data_continue;

    // MethodData結構基礎是ProfileData，

    // 記錄函式執行狀態下的資料

    // MethodData裡面分為3個部分，

    // 一個是函式型別等執行相關統計資料，

    // 一個是引數型別執行相關統計資料，

    // 還有一個是extra擴充套件區儲存著

    // deoptimization的相關資訊

    // 獲取Method中的_method_data屬性的值並儲存到rdx中

    __ movptr(rdx, Address(rbx,

           in_bytes(Method::method_data_offset())));

    __ testptr(rdx, rdx);

    __ jcc(Assembler::zero, method_data_continue);

    // 執行到這裡，說明_method_data已經進行了初始化，

    // 通過MethodData來獲取_data屬性的值並存儲到rdx中

    __ addptr(rdx, in_bytes(MethodData::data_offset()));

    __ bind(method_data_continue);

    __ push(rdx);

  } else {

    __ push(0);

  }

  // 獲取ConstMethod*儲存到rdx

  __ movptr(rdx, Address(rbx,

        Method::const_offset()));

  // 獲取ConstantPool*儲存到rdx

  __ movptr(rdx, Address(rdx,

         ConstMethod::constants_offset()));

 // 獲取ConstantPoolCache*並存儲到rdx

  __ movptr(rdx, Address(rdx,

         ConstantPool::cache_offset_in_bytes()));

  // 儲存ConstantPoolCache*到堆疊上

  __ push(rdx);

  // 儲存第1個引數的地址到堆疊上

  __ push(r14); 

  if (native_call) {

   // native方法呼叫時，不需要儲存Java

   // 方法的位元組碼地址，因為沒有位元組碼

    __ push(0);

  } else {

   // 儲存Java方法位元組碼地址到堆疊上，

   // 注意上面對r13暫存器的值進行了更改

    __ push(r13);

  }

  // 預先保留一個slot，後面有大用處

  __ push(0);

  // 將棧底地址儲存到這個slot上

  __ movptr(Address(rsp, 0), rsp);

}

對於普通的Java方法來說，生成的彙編程式碼如下：　　

push   %rax

push   %rbp

mov    %rsp,%rbp

push   %r13

pushq  $0x0

mov    0x10(%rbx),%r13

lea    0x30(%r13),%r13 // lea指令獲取記憶體地址本身

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)

彙編比較簡單，這裡不再多說。執行完如上的彙編後生成的棧幀狀態如下圖所示。

呼叫完generate_fixed_frame()函式後一些暫存器中儲存的值如下：

rbx：Method*

ecx：invocation counter

r13：bcp(byte code pointer)

rdx：ConstantPool* 常量池的地址

r14：本地變量表第1個引數的地址

執行完generate_fixed_frame()函式後會繼續返回執行InterpreterGenerator::generate_normal_entry()函式，如果是為同步方法生成機器碼，那麼還需要呼叫lock_method()函式，這個函式會改變當前棧幀的狀態，新增同步所需要的一些資訊，在後面介紹鎖的實現時會詳細介紹。

InterpreterGenerator::generate_normal_entry()函式最終會返回生成機器碼的入口執行地址，然後通過變數_entry_table陣列來儲存，這樣就可以使用方法型別做為陣列下標獲取對應的方法入口了。　

第7篇-為Java方法建立棧幀

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