在前一篇 第1篇關于Java虛擬機HotSpot，開篇說的簡單些 中介紹了call_static() 、call_virtual()等函數的作用，這些函數會調用JavaCalls::call()函數。我們看Java類中main()方法的調用，
調用棧如下：
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JavaCalls::call_helper() at javaCalls.cpp os::os_exception_wrapper() at os_linux.cpp JavaCalls::call() at javaCalls.cppjni_invoke_static() at jni.cpp jni_CallStaticVoidMethod() at jni.cpp JavaMain() at java.cstart_thread() at pthread_create.cclone() at clone.S |
這是Linux上的調用棧，通過JavaCalls::call_helper()函數來執行main()方法。棧的起始函數為clone() ，這個函數會為每個進程（Linux進程對應著Java線程）創建單獨的棧空間，這個棧空間如下圖所示。
在Linux操作系統上，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。圖中的每個藍色小格表示對應方法的棧幀，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行棧的遍歷。上面給出的調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。后續對于異常的處理、運行jstack打印線程堆棧、GC查找根引用等都會對棧進行展開操作，所以棧展開是后面必須要介紹的。
下面我們繼續看JavaCalls::call_helper()函數，這個函數中有個非常重要的調用，如下：
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// 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()); } }} |
調用StubRoutines::call_stub()函數返回一個函數指針，然后通過函數指針來調用函數指針指向的函數。通過函數指針調用和通過函數名調用的方式一樣，這里我們需要清楚的是，調用的目標函數仍然是C/C++函數，所以由C/C++函數調用另外一個C/C++函數時，要遵守調用約定。這個調用約定會規定怎么給被調用函數（Callee）傳遞參數，以及被調用函數的返回值將存儲在什么地方。
下面我們就來簡單說說Linux X86架構下的C/C++函數調用約定，在這個約定下，以下寄存器用于傳遞參數：
- 第1個參數：rdi c_rarg0
- 第2個參數：rsi c_rarg1
- 第3個參數：rdx c_rarg2
- 第4個參數：rcx c_rarg3
- 第5個參數：r8 c_rarg4
- 第6個參數：r9 c_rarg5
在函數調用時，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*來使用對應的寄存器。如果參數超過六個，那么程序將會用調用棧來傳遞那些額外的參數。
數一下我們通過函數指針調用時傳遞了幾個參數？8個，那么后面的2個就需要通過調用函數（Caller）的棧來傳遞，這兩個參數就是args->size_of_parameters()和CHECK（這是個宏，擴展后就是傳遞線程對象）。
所以我們的調用棧在調用函數指針指向的函數時，變為了如下狀態：
右邊是具體的call_helper()棧幀中的內容，我們把thread和parameter size壓入了調用棧中，其實在調目標函數的過程還會開辟新的棧幀并在parameter size后壓入返回地址和調用棧的棧底，下一篇我們再詳細介紹。先來介紹下JavaCalls::call_helper()函數的實現，我們分3部分依次介紹。
1、檢查目標方法是否"首次執行前就必須被編譯”，是的話調用JIT編譯器去編譯目標方法；
代碼實現如下：
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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，則是以解釋模式執行的，所以并不會走上面的compile_method()函數的邏輯。后續我們要研究編譯執行時，可以強制要求進行編譯執行，然后查看執行過程。
2、獲取目標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方法調用準備棧楨，并把代碼調用指針指向method的第一個字節碼的內存地址。entry_point相當于是method的封裝，不同的method類型有不同的entry_point。
接著看call_helper()函數的代碼實現，如下：
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address entry_point = method->from_interpreted_entry(); |
調用method的from_interpreted_entry()函數獲取Method實例中_from_interpreted_entry屬性的值，這個值到底在哪里設置的呢？我們后面會詳細介紹。
3、調用call_stub()函數，需要傳遞8個參數。這個代碼在前面給出過，這里不再給出。下面我們詳細介紹一下這幾個參數，如下：
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（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，后面會詳細介紹； -
（2）
result_val_address函數返回值地址； -
（3）
result_type函數返回類型； -
（4）
method()當前要執行的方法。通過此參數可以獲取到Java方法所有的元數據信息，包括最重要的字節碼信息，這樣就可以根據字節碼信息解釋執行這個方法了； -
（5）en
try_point HotSpot每次在調用Java函數時，必然會調用CallStub函數指針，這個函數指針的值取自_call_stub_entry，HotSpot通過_call_stub_entry指向被調用函數地址。在調用函數之前，必須要先經過entry_point，HotSpot實際是通過entry_point從method()對象上拿到Java方法對應的第1個字節碼命令，這也是整個函數的調用入口； -
（6）
args->parameters()描述Java函數的入參信息； -
（7）
args->size_of_parameters()參數需要占用的，以字為單位的內存大小 - （8）CHECK 當前線程對象。
到此這篇關于Java虛擬機調用Java主類的main()方法的文章就介紹到這了,更多相關Java虛擬機調用main()方法內容請搜索服務器之家以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持服務器之家！
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