generate_fixed_frame()方法生成Java方法栈帧

在从generate_normal_entry()函数调用generate_fixed_frame()函数时的栈与寄存器的状态如下：

栈的状态如下图所示。

各个寄存器的状态如下所示。　

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

调用的generate_fixed_frame()方法的实现如下：

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

// Generate a fixed interpreter frame. This is identical setup for
// interpreted methods and for native methods hence the shared code.
void TemplateInterpreterGenerator::generate_fixed_frame(bool native_call) {
  // initialize fixed part of activation frame
  __ push(rax);             // save return address    把返回地址紧接着局部变量区保存
  __ enter();               // save old & set new rbp 进入固定桢
  __ push(r13);             // set sender sp          保存调用者的栈顶地址
  __ push((int)NULL_WORD);  // leave last_sp as null
  __ movptr(r13, Address(rbx, Method::const_offset()));      // 获取ConstMethod*并保存到r13中
  __ lea(r13, Address(r13, ConstMethod::codes_offset()));    // 保存字节码的地址到r13中
  __ push(rbx);             // 保存Method*的地址到堆栈上

  // ProfileInterpreter的默认值为true，表示需要对方法进行信息编译
  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);      // set the mdp (method data pointer)
  } else {
    __ push(0);
  }

  __ movptr(rdx, Address(rbx, Method::const_offset()));          // 获取ConstMethod*存储到rdx
  __ movptr(rdx, Address(rdx, ConstMethod::constants_offset())); // 获取ConstantPool*存储到rdx
// 获取ConstantPoolCache*并存储到rdx
  __ movptr(rdx, Address(rdx, ConstantPool::cache_offset_in_bytes()));
  __ push(rdx); // 保存ConstantPoolCache*到堆栈上
  __ push(r14); // 保存第1个参数的地址到堆栈上

  if (native_call) {
    __ push(0); // no bcp
  } else {
    __ push(r13); // 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(0); // reserve word for pointer to expression stack bottom
  __ movptr(Address(rsp, 0), rsp); // set expression stack bottom //在rsp的地址保存rsp的值
}　　

生成的汇编代码如下：

0x00007fffed01b254: push   %rax
0x00007fffed01b255: push   %rbp
0x00007fffed01b256: mov    %rsp,%rbp
0x00007fffed01b259: push   %r13
0x00007fffed01b25b: pushq  $0x0
0x00007fffed01b260: mov    0x10(%rbx),%r13
0x00007fffed01b264: lea    0x30(%r13),%r13 // lea指令获取内存地址本身
0x00007fffed01b268: push   %rbx
0x00007fffed01b269: mov    0x18(%rbx),%rdx
0x00007fffed01b26d: test   %rdx,%rdx
0x00007fffed01b270: je     0x00007fffed01b27d
0x00007fffed01b276: add    $0x90,%rdx
0x00007fffed01b27d: push   %rdx
0x00007fffed01b27e: mov    0x10(%rbx),%rdx
0x00007fffed01b282: mov    0x8(%rdx),%rdx
0x00007fffed01b286: mov    0x18(%rdx),%rdx
0x00007fffed01b28a: push   %rdx
0x00007fffed01b28b: push   %r14
0x00007fffed01b28d: push   %r13
0x00007fffed01b28f: pushq  $0x0
0x00007fffed01b294: mov    %rsp,(%rsp)

通过源代码结合汇编的方式可以将代码的逻辑看的清清楚楚，最终的栈状态变为了如下的样子：

左边的栈底与右边的栈顶是连续的，右边的栈中除local variable1、...、local variable n之外都是调用generate_fixed_frame()生成的。而argument word 1、...、argument word n加上右边的栈布局就是调用Java方法的栈布局，也就是如下图所示。

可以看到，2个栈帧重用了argument word 1、...、argument word n，而浅灰色与深灰色加起来就是为调用Java方法分配的本地变量表。

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