调用Java方法后弹出栈帧及处理返回结果

2024-04-10 12:18

本文主要是介绍调用Java方法后弹出栈帧及处理返回结果,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

generate_call_stub()函数接下来的代码实现如下:

// 保存方法调用结果依赖于结果类型,只要不是T_OBJECT, T_LONG, T_FLOAT or T_DOUBLE,都当做T_INT处理
// 将result地址的值拷贝到c_rarg0中,也就是将方法调用的结果保存在rdi寄存器中,注意result为函数返回值的地址
__ movptr(c_rarg0, result);

Label is_long, is_float, is_double, exit;

// 将result_type地址的值拷贝到c_rarg1中,也就是将方法调用的结果返回的类型保存在esi寄存器中
__ movl(c_rarg1, result_type);

// 根据结果类型的不同跳转到不同的处理分支
__ cmpl(c_rarg1, T_OBJECT);
__ jcc(Assembler::equal, is_long);
__ cmpl(c_rarg1, T_LONG);
__ jcc(Assembler::equal, is_long);
__ cmpl(c_rarg1, T_FLOAT);
__ jcc(Assembler::equal, is_float);
__ cmpl(c_rarg1, T_DOUBLE);
__ jcc(Assembler::equal, is_double);

// 当逻辑执行到这里时,处理的就是T_INT类型,
// 将rax中的值写入c_rarg0保存的地址指向的内存中
// 调用函数后如果返回值是int类型,则根据调用约定
// 会存储在eax中
__ movl(Address(c_rarg0, 0), rax);

__ BIND(exit);

// 将rsp_after_call中保存的有效地址拷贝到rsp中,即将rsp往高地址方向移动了,
// 原来的方法调用实参argument 1、…、argument n,
// 相当于从栈中弹出,所以下面语句执行的是退栈操作
__ lea(rsp, rsp_after_call); // lea指令将地址加载到寄存器中
这里我们要关注result和result_type,result在调用call_helper()函数时就会传递,也就是会指示call_helper()函数将调用Java方法后的返回值存储在哪里。对于类型为JavaValue的result来说,其实在调用之前就已经设置了返回类型,所以如上的result_type变量只需要从JavaValue中获取结果类型即可。例如,调用Java主类的main()方法时,在jni_CallStaticVoidMethod()函数和jni_invoke_static()函数中会设置返回类型为T_VOID,也就是main()方法返回void。

生成的汇编代码如下:

mov -0x28(%rbp),%rdi // 栈中的-0x28位置保存result
mov -0x20(%rbp),%esi // 栈中的-0x20位置保存result type
cmp $0xc,%esi // 是否为T_OBJECT类型
je 0x00007fdf450007f6
cmp $0xb,%esi // 是否为T_LONG类型
je 0x00007fdf450007f6
cmp $0x6,%esi // 是否为T_FLOAT类型
je 0x00007fdf450007fb
cmp $0x7,%esi // 是否为T_DOUBLE类型
je 0x00007fdf45000801

mov %eax,(%rdi) // 如果是T_INT类型,直接将返回结果%eax写到栈中-0x28(%rbp)的位置

// – exit –
lea -0x60(%rbp),%rsp // 将rsp_after_call的有效地址拷到rsp中
为了让大家看清楚,我贴一下在调用Java方法之前的栈帧状态,如下:

由图可看到-0x60(%rbp)地址指向的位置,恰好不包括调用Java方法时压入的实际参数argument word 1 … argument word n。所以现在rbp和rsp就是图中指向的位置了。

接下来恢复之前保存的caller-save寄存器,这也是调用约定的一部分,如下:

__ movptr(r15, r15_save);
__ movptr(r14, r14_save);
__ movptr(r13, r13_save);
__ movptr(r12, r12_save);
__ movptr(rbx, rbx_save);

__ ldmxcsr(mxcsr_save); 
生成的汇编代码如下:

mov -0x58(%rbp),%r15
mov -0x50(%rbp),%r14
mov -0x48(%rbp),%r13
mov -0x40(%rbp),%r12
mov -0x38(%rbp),%rbx
ldmxcsr -0x60(%rbp)
在弹出了为调用Java方法保存的实际参数及恢复caller-save寄存器后,继续执行退栈操作,实现如下:

// restore rsp
__ addptr(rsp, -rsp_after_call_off * wordSize);

// return
__ pop(rbp);
__ ret(0);
生成的汇编代码如下:

// %rsp加上0x60,也就是执行退栈操作,也就相当于弹出了callee_save寄存器和压栈的那6个参数
add $0x60,%rsp
pop %rbp
// 方法返回,指令中的q表示64位操作数,就是指的栈中存储的return address是64位的
retq
记得在之前 第3篇-CallStub新栈帧的创建时,通过如下的汇编完成了新栈帧的创建:

push %rbp
mov %rsp,%rbp
sub $0x60,%rsp 
现在要退出这个栈帧时要在%rsp指向的地址加上$0x60,同时恢复%rbp的指向。然后就是跳转到return address指向的指令继续执行了。

为了方便大家查看,我再次给出了之前使用到的图片,这个图是退栈之前的图片:

退栈之后如下图所示。

至于paramter size与thread则由JavaCalls::call_hlper()函数负责释放,这是C/C++调用约定的一部分。所以如果不看这2个参数,我们已经完全回到了本篇给出的第一张图表示的栈的样子。

上面这些图片大家应该不陌生才对,我们在一步步创建栈帧时都给出过,现在怎么创建的就会怎么退出。

之前介绍过,当Java方法返回int类型时(如果返回char、boolean、short等类型时统一转换为int类型),根据Java方法调用约定,这个返回的int值会存储到%rax中;如果返回对象,那么%rax中存储的就是这个对象的地址,那后面到底怎么区分是地址还是int值呢?答案是通过返回类型区分即可;如果返回非int,非对象类型的值呢?我们继续看generate_call_stub()函数的实现逻辑:

// handle return types different from T_INT
__ BIND(is_long);
__ movq(Address(c_rarg0, 0), rax);
__ jmp(exit);

__ BIND(is_float);
__ movflt(Address(c_rarg0, 0), xmm0);
__ jmp(exit);

__ BIND(is_double);
__ movdbl(Address(c_rarg0, 0), xmm0);
__ jmp(exit); 
对应的汇编代码如下:

// – is_long –
mov %rax,(%rdi)
jmp 0x00007fdf450007d4

// – is_float –
vmovss %xmm0,(%rdi)
jmp 0x00007fdf450007d4

// – is_double –
vmovsd %xmm0,(%rdi)
jmp 0x00007fdf450007d4
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这篇关于调用Java方法后弹出栈帧及处理返回结果的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



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