CallStub相关

CallStub相关

调用入口

share/vm/runtime/stubRoutines.hpp

  // Calls to Java SimonNote: 函数指针结合typedef类型定义
  typedef void (*CallStub)(
    address   link,
    intptr_t* result,
    BasicType result_type,
    Method* method,
    address   entry_point,
    intptr_t* parameters,
    int       size_of_parameters,
    TRAPS
  );
  // Calls to Java SimonNote: 将内存地址 转换成函数指针 CAST_TO_FN_PTR  ((CallStub)(castable_address(_call_stub_entry)))
  static CallStub call_stub()                              { return CAST_TO_FN_PTR(CallStub, _call_stub_entry); }

CAST_TO_FN_PTR 宏转换成 ((CallStub)(castable_address(_call_stub_entry)))

share/vm/runtime/javaCalls.cpp中调用call_stub部分

      StubRoutines::call_stub()(
        (address)&link,
        // (intptr_t*)&(result->_value), // see NOTE above (compiler problem)
        result_val_address,          // see NOTE above (compiler problem)
        result_type,
        method(),
        entry_point,
        args->parameters(),
        args->size_of_parameters(),
        CHECK
      );

注意： call_stub 后面先接了一个()拿到函数指针后又接了一个括号含参数列表

入参

8个入参及含义

编号	参数名称	含义	压栈位置	call entry_point时的位置
1	link	连接器 JavaCallWrapper类型，可以理解成调用上下文	2N(%ebp)	2N(%ebp)
2	result_val_address	函数返回值地址	3N(%ebp)	3N(%ebp)
3	result_type	函数返回类型	4N(%ebp)	4N(%ebp
4	method()	JVM内部所表示的JAVA方法对象	5N(%ebp)	ebx
5	entry_point	JVM调用JAVA方法例程入口。JVM内部的每一段例程是在启动时生成好。要调用JAVA方法，都需要经过本例程。然后才跳转到JAVA方法字节码所对应的机器指令去执行。	6N(%ebp)	eax
6	args->parameters()	JAVA方法入参集合	7N(%ebp)	edx
7	args->size_of_parameters()	JAVA方法入参数量	8N(%ebp)	ecx
8	CHECK	当前线程对象	9N(%ebp)	9N(%ebp)

CHECK 宏展开 the_thread); if ((((ThreadShadow*)the_thread)->has_pending_exception())) return ; (void)(0

JVM调用java程序main()主函数的路线图：

JVM主函数--> 调用CallStub(_call_stub_entry例程)--> 调用entry_point(entry_point例程)--> 调用Java函数

_call_stub_entry例程生成好了之后指向函数首地址，然后在调用时会将其强转成函数指针，这个函数就是CallStub。转就是CAST_TO_FN_PTR宏干的。

_call_stub_entry例程生成

cpu/x86/vm/stubGenerator_x86_64.cpp

  void generate_initial() {
    // Generates all stubs and initializes the entry points

    // This platform-specific settings are needed by generate_call_stub()
    create_control_words();

    // entry points that exist in all platforms Note: This is code
    // that could be shared among different platforms - however the
    // benefit seems to be smaller than the disadvantage of having a
    // much more complicated generator structure. See also comment in
    // stubRoutines.hpp.

    StubRoutines::_forward_exception_entry = generate_forward_exception();

    StubRoutines::_call_stub_entry =
      generate_call_stub (StubRoutines::_call_stub_return_address);
      ....

generate_call_stub 所做的事情就是将CallStub的函数体直接以机器码的形式写入内存区域。很猛！

大概逻辑：

1. c++层面的参数入栈
2. 计算实际被调用的java方法的参数大小(这个是在编译期算出来的)算出需要的栈大小
3. 计算 rdi rsi rbx mxcsr 四个寄存器所占用的栈空间大小
4. 将上面计算出来的栈大小(在ecx寄存器中)拿出来完成栈空间分配，sub %ecx %esp。至此，JVM完成了动态栈分配。
5. 调用者保存，因为是CallStub调用了java方法，那么java方法的调用者就是CallStub。现在需要保存调用者自己的寄存器数据。主要包括edi,esi,edx。在JVM中，esi存放java指令偏移地址，ebx存放java指令基地址。调用者保存实际是将刚才几个寄存器的值在栈中暂存。
6. 参数压栈。是将java方法的参数入栈。采用循环迭代参数的方式。汇编层面用了跳转指令，有用到test je jne dec inc mov指令。java函数入参数量在ecx物理寄存器中。edx中存放的是parameters首地址。压完之后 栈帧中数据大概是 C++的CallStub的8个入参，eip ebp加上步骤3的4个寄存器共6个的暂存值，接着是java方法的入参。
7. 调用entry_point例程。entry_point也是函数指针。在调用entry_point例程之前，会生成一些机器码将CallStub一些入参放入寄存器，有：将method首地址放到ebx；将entry_point放到eax，将当前栈顶esp放到esi；放的方式都是基于一开始压栈的地址处理的。比如entry_point，mov 0x18(%ebp), %eax 。然后调用entry_point时，直接call ×%eax即可。为什么要将这些放入寄存器，因为调用entry_point时用的call指令，call指令会“切换新的栈帧”(是这么个意思)，所以之前的这些对象就不好基于栈再寻址了，就将其先放到寄存器里。另外没放的4个参数在entry_point例程中用不到。
8. 获取entry_point的返回值。调用完之后 会将栈上的被调用者的返回值与返回类型mov到edi和esi两个寄存器中。调用放要用时就到这个寄存器中获取。