第35篇-方法调用指令之invokespecial与invokestatic

这一篇将详细介绍invokespecial和invokestatic字节码指令的汇编实现逻辑

1、invokespecial指令

invokespecial指令的模板定义如下：

def(Bytecodes::_invokespecial       , ubcp|disp|clvm|____, vtos, vtos, invokespecial       , f1_byte      );

生成函数为invokespecial()，生成的汇编代码如下：

0x00007fffe1022250: mov    %r13,-0x38(%rbp)
0x00007fffe1022254: movzwl 0x1(%r13),%edx
0x00007fffe1022259: mov    -0x28(%rbp),%rcx
0x00007fffe102225d: shl    $0x2,%edx
0x00007fffe1022260: mov    0x10(%rcx,%rdx,8),%ebx
// 获取ConstantPoolCacheEntry中indices[b2,b1,constant pool index]中的b1
0x00007fffe1022264: shr    $0x10,%ebx
0x00007fffe1022267: and    $0xff,%ebx
// 检查invokespecial=183的bytecode是否已经连接，如果已经连接就进行跳转
0x00007fffe102226d: cmp    $0xb7,%ebx
0x00007fffe1022273: je     0x00007fffe1022312

// ... 省略调用InterpreterRuntime::resolve_invoke()函数
// 对invokespecial=183的bytecode进行连接，
// 因为字节码指令还没有连接

// 将invokespecial x中的x加载到%edx中
0x00007fffe1022306: movzwl 0x1(%r13),%edx
// 将ConstantPoolCache的首地址存储到%rcx中
0x00007fffe102230b: mov    -0x28(%rbp),%rcx
// %edx中存储的是ConstantPoolCacheEntry项的索引，转换为字偏移
0x00007fffe102230f: shl    $0x2,%edx

// 获取ConstantPoolCache::_f1属性的值
0x00007fffe1022312: mov    0x18(%rcx,%rdx,8),%rbx
// 获取ConstantPoolCache::_flags属性的值
0x00007fffe1022317: mov    0x28(%rcx,%rdx,8),%edx 

// 将flags移动到ecx中
0x00007fffe102231b: mov    %edx,%ecx
// 从flags中取出参数大小
0x00007fffe102231d: and    $0xff,%ecx
// 获取到recv,%rcx中保存的是参数大小，最终计算为 %rsp+%rcx*8-0x8，
// flags中的参数大小可能对实例方法来说，已经包括了recv的大小
// 如调用实例方法的第一个参数是this(recv)
0x00007fffe1022323: mov    -0x8(%rsp,%rcx,8),%rcx
// 从flags中获取return type，也就是从_flags的高4位保存的TosState
0x00007fffe1022328: shr    $0x1c,%edx
// 将TemplateInterpreter::invoke_return_entry地址存储到%r10
0x00007fffe102232b: movabs $0x7ffff73b6380,%r10
// 找到对应return type的invoke_return_entry的地址
0x00007fffe1022335: mov    (%r10,%rdx,8),%rdx
// 通过invokespecial指令调用函数后的返回地址
0x00007fffe1022339: push   %rdx     

// 空值检查
0x00007fffe102233a: cmp    (%rcx),%rax  

// ...

// 设置调用者栈顶
0x00007fffe102235c: lea    0x8(%rsp),%r13
// 向栈中last_sp的位置保存调用者栈顶
0x00007fffe1022361: mov    %r13,-0x10(%rbp)

// 跳转到Method::_from_interpretered_entry入口去执行
0x00007fffe1022365: jmpq   *0x58(%rbx)　　

invokespecial指令在调用private和构造方法时，不需要动态分发。在这个字节码指令解析完成后，ConstantPoolCacheEntry中的_f1指向目标方法的Method实例，_f2没有使用，所以如上汇编的逻辑非常简单，这里不再过多介绍。

2、invokestatic指令

invokestatic指令的模板定义如下：

def(Bytecodes::_invokestatic        , ubcp|disp|clvm|____, vtos, vtos, invokestatic        , f1_byte);

生成函数为invokestatic()，生成的汇编代码如下：

0x00007fffe101c030: mov    %r13,-0x38(%rbp)
0x00007fffe101c034: movzwl 0x1(%r13),%edx
0x00007fffe101c039: mov    -0x28(%rbp),%rcx
0x00007fffe101c03d: shl    $0x2,%edx
0x00007fffe101c040: mov    0x10(%rcx,%rdx,8),%ebx
0x00007fffe101c044: shr    $0x10,%ebx
0x00007fffe101c047: and    $0xff,%ebx
0x00007fffe101c04d: cmp    $0xb8,%ebx
// 检查invokestatic=184的bytecode是否已经连接，如果已经连接就进行跳转
0x00007fffe101c053: je     0x00007fffe101c0f2

// 调用InterpreterRuntime::resolve_invoke()函数对invokestatic=184的
// 的bytecode进行连接，因为字节码指令还没有连接
// ... 省略了解析invokestatic的汇编代码 

// 将invokestatic x中的x加载到%edx中
0x00007fffe101c0e6: movzwl 0x1(%r13),%edx
// 将ConstantPoolCache的首地址存储到%rcx中
0x00007fffe101c0eb: mov    -0x28(%rbp),%rcx
// %edx中存储的是ConstantPoolCacheEntry项的索引，转换为字偏移
0x00007fffe101c0ef: shl    $0x2,%edx

// 获取ConstantPoolCache::_f1属性的值
0x00007fffe101c0f2: mov    0x18(%rcx,%rdx,8),%rbx
// 获取ConstantPoolCache::_flags属性的值
0x00007fffe101c0f7: mov    0x28(%rcx,%rdx,8),%edx

// 从flags中获取return type，也就是从_flags的高4位保存的TosState
0x00007fffe101c0fb: shr    $0x1c,%edx
// 将TemplateInterpreter::invoke_return_entry地址存储到%r10
0x00007fffe101c0fe: movabs $0x7ffff73b5d00,%r10
// 找到对应return type的invoke_return_entry的地址
0x00007fffe101c108: mov    (%r10,%rdx,8),%rdx
// 通过invokespecial指令调用函数后的返回地址
0x00007fffe101c10c: push   %rdx

// 设置调用者栈顶
0x00007fffe101c10d: lea    0x8(%rsp),%r13
// 向栈中last_sp的位置保存调用者栈顶
0x00007fffe101c112: mov    %r13,-0x10(%rbp)

// 跳转到Method::_from_interpretered_entry入口去执行
0x00007fffe101c116: jmpq   *0x58(%rbx)　　

invokespecial指令在调用静态方法时，不需要动态分发。在这个字节码指令解析完成后，ConstantPoolCacheEntry中的_f1指向目标方法的Method实例，_f2没有使用，所以如上汇编的逻辑非常简单，这里不再过多介绍。

关于invokestatic与invokespecial的解析过程这里就不再过多介绍了，有兴趣的可从LinkResolver::resolve_invoke()函数查看具体的解析过程。

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