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在前一篇第1篇關(guān)于Java虛擬機(jī)HotSpot，開篇說的簡單些中介紹了call_static() 、call_virtual()等函數(shù)的作用，這些函數(shù)會調(diào)用JavaCalls::call()函數(shù)。我們看Java類中main()方法的調(diào)用，

調(diào)用棧如下：

				?

									JavaCalls::call_helper() at javaCalls.cpp 

									os::os_exception_wrapper() at os_linux.cpp 

									JavaCalls::call() at javaCalls.cpp

									jni_invoke_static() at jni.cpp 

									jni_CallStaticVoidMethod() at jni.cpp 

									JavaMain() at java.c

									start_thread() at pthread_create.c

									clone() at clone.S

這是Linux上的調(diào)用棧，通過JavaCalls::call_helper()函數(shù)來執(zhí)行main()方法。棧的起始函數(shù)為clone() ，這個函數(shù)會為每個進(jìn)程（Linux進(jìn)程對應(yīng)著Java線程）創(chuàng)建單獨的棧空間，這個棧空間如下圖所示。

Java虛擬機(jī)調(diào)用Java主類的main()方法

在Linux操作系統(tǒng)上，棧的地址向低地址延伸，所以未使用的棧空間在已使用的棧空間之下。圖中的每個藍(lán)色小格表示對應(yīng)方法的棧幀，而棧就是由一個一個的棧幀組成。native方法的棧幀、Java解釋棧幀和Java編譯棧幀都會在***域中分配，所以說他們寄生在宿主棧中，這些不同的棧幀都緊密的挨在一起，所以并不會產(chǎn)生什么空間碎片這類的問題，而且這樣的布局非常有利于進(jìn)行棧的遍歷。上面給出的調(diào)用棧就是通過遍歷一個一個棧幀得到的，遍歷過程也是棧展開的過程。后續(xù)對于異常的處理、運(yùn)行jstack打印線程堆棧、GC查找根引用等都會對棧進(jìn)行展開操作，所以棧展開是后面必須要介紹的。

下面我們繼續(xù)看JavaCalls::call_helper()函數(shù)，這個函數(shù)中有個非常重要的調(diào)用，如下：

				?

									// do call

									{

									    JavaCallWrapper link(method, receiver, result, CHECK);

									    {

									      HandleMark hm(thread);  // HandleMark used by HandleMarkCleaner

									      StubRoutines::call_stub()(

									         (address)&link,

									         result_val_address,              

									         result_type,

									         method(),

									         entry_point,

									         args->parameters(),

									         args->size_of_parameters(),

									         CHECK

									      );

									      result = link.result();  

									      // Preserve oop return value across possible gc points

									      if (oop_result_flag) {

									        thread->set_vm_result((oop) result->get_jobject());

									      }

									    }

									}

調(diào)用StubRoutines::call_stub()函數(shù)返回一個函數(shù)指針，然后通過函數(shù)指針來調(diào)用函數(shù)指針指向的函數(shù)。通過函數(shù)指針調(diào)用和通過函數(shù)名調(diào)用的方式一樣，這里我們需要清楚的是，調(diào)用的目標(biāo)函數(shù)仍然是C/C++函數(shù)，所以由C/C++函數(shù)調(diào)用另外一個C/C++函數(shù)時，要遵守調(diào)用約定。這個調(diào)用約定會規(guī)定怎么給被調(diào)用函數(shù)（Callee）傳遞參數(shù)，以及被調(diào)用函數(shù)的返回值將存儲在什么地方。

下面我們就來簡單說說Linux X86架構(gòu)下的C/C++函數(shù)調(diào)用約定，在這個約定下，以下寄存器用于傳遞參數(shù)：

第1個參數(shù)：rdi c_rarg0
第2個參數(shù)：rsi c_rarg1
第3個參數(shù)：rdx c_rarg2
第4個參數(shù)：rcx c_rarg3
第5個參數(shù)：r8 c_rarg4
第6個參數(shù)：r9 c_rarg5

在函數(shù)調(diào)用時，6個及小于6個用如下寄存器來傳遞，在HotSpot中通過更易理解的別名c_rarg*來使用對應(yīng)的寄存器。如果參數(shù)超過六個，那么程序?qū)谜{(diào)用棧來傳遞那些額外的參數(shù)。

數(shù)一下我們通過函數(shù)指針調(diào)用時傳遞了幾個參數(shù)？8個，那么后面的2個就需要通過調(diào)用函數(shù)（Caller）的棧來傳遞，這兩個參數(shù)就是args->size_of_parameters()和CHECK（這是個宏，擴(kuò)展后就是傳遞線程對象）。

所以我們的調(diào)用棧在調(diào)用函數(shù)指針指向的函數(shù)時，變?yōu)榱巳缦聽顟B(tài)：

Java虛擬機(jī)調(diào)用Java主類的main()方法

右邊是具體的call_helper()棧幀中的內(nèi)容，我們把thread和parameter size壓入了調(diào)用棧中，其實在調(diào)目標(biāo)函數(shù)的過程還會開辟新的棧幀并在parameter size后壓入返回地址和調(diào)用棧的棧底，下一篇我們再詳細(xì)介紹。先來介紹下JavaCalls::call_helper()函數(shù)的實現(xiàn)，我們分3部分依次介紹。

1、檢查目標(biāo)方法是否"首次執(zhí)行前就必須被編譯”，是的話調(diào)用JIT編譯器去編譯目標(biāo)方法；

代碼實現(xiàn)如下：

				?

									void JavaCalls::call_helper(

									 JavaValue* result, 

									 methodHandle* m, 

									 JavaCallArguments* args, 

									 TRAPS

									) {

									  methodHandle method = *m;

									  JavaThread* thread = (JavaThread*)THREAD;

									  ...

									  assert(!thread->is_Compiler_thread(), "cannot compile from the compiler");

									  if (CompilationPolicy::must_be_compiled(method)) {

									    CompileBroker::compile_method(method, InvocationEntryBci,

									                                  CompilationPolicy::policy()->initial_compile_level(),

									                                  methodHandle(), 0, "must_be_compiled", CHECK);

									  }

									  ...

									}

對于main()方法來說，如果配置了-Xint選項，則是以解釋模式執(zhí)行的，所以并不會走上面的compile_method()函數(shù)的邏輯。后續(xù)我們要研究編譯執(zhí)行時，可以強(qiáng)制要求進(jìn)行編譯執(zhí)行，然后查看執(zhí)行過程。

2、獲取目標(biāo)方法的解釋模式入口from_interpreted_entry，也就是entry_point的值。獲取的entry_point就是為Java方法調(diào)用準(zhǔn)備棧楨，并把代碼調(diào)用指針指向method的第一個字節(jié)碼的內(nèi)存地址。entry_point相當(dāng)于是method的封裝，不同的method類型有不同的entry_point。

接著看call_helper()函數(shù)的代碼實現(xiàn)，如下：

				?

									address entry_point = method->from_interpreted_entry();

調(diào)用method的from_interpreted_entry()函數(shù)獲取Method實例中_from_interpreted_entry屬性的值，這個值到底在哪里設(shè)置的呢？我們后面會詳細(xì)介紹。

3、調(diào)用call_stub()函數(shù)，需要傳遞8個參數(shù)。這個代碼在前面給出過，這里不再給出。下面我們詳細(xì)介紹一下這幾個參數(shù)，如下：

（1）link 此變量的類型為JavaCallWrapper，這個變量對于棧展開過程非常重要，后面會詳細(xì)介紹；
（2）result_val_address 函數(shù)返回值地址；
（3）result_type 函數(shù)返回類型；
（4）method() 當(dāng)前要執(zhí)行的方法。通過此參數(shù)可以獲取到Java方法所有的元數(shù)據(jù)信息，包括最重要的字節(jié)碼信息，這樣就可以根據(jù)字節(jié)碼信息解釋執(zhí)行這個方法了；
（5）entry_point HotSpot每次在調(diào)用Java函數(shù)時，必然會調(diào)用CallStub函數(shù)指針，這個函數(shù)指針的值取自_call_stub_entry，HotSpot通過_call_stub_entry指向被調(diào)用函數(shù)地址。在調(diào)用函數(shù)之前，必須要先經(jīng)過entry_point，HotSpot實際是通過entry_point從method()對象上拿到Java方法對應(yīng)的第1個字節(jié)碼命令，這也是整個函數(shù)的調(diào)用入口；
（6）args->parameters() 描述Java函數(shù)的入?yún)⑿畔ⅲ?/li>
（7）args->size_of_parameters() 參數(shù)需要占用的，以字為單位的內(nèi)存大小
（8）CHECK 當(dāng)前線程對象。

到此這篇關(guān)于Java虛擬機(jī)調(diào)用Java主類的main()方法的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java虛擬機(jī)調(diào)用main()方法內(nèi)容請搜索服務(wù)器之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持服務(wù)器之家！

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