解释器指令入口——转发表

解释器指令入口——转发表

JVM虚拟机当执行到某个字节码指令时，并不是像想象中的采用下列C语言的形式执行

void Execute(ByteCode code){ switch(code){ case NOP: do_nop(); break; case ACONST_NULL: do_aconst_null(); break; ... } }

之所以hotspot不能用上述方法的原因是计算机的流水线会由于分支判断而冲刷，因此采用查表的方式。

考虑到JVM模拟栈式计算机，栈式计算机每次计算后的结果都保存在栈顶，x86架构下其结果保存在rax寄存器中。为了充分利用CPU的流水线机制，hotspot根据栈顶的状态配合一张转发表来决定下一条指令的用法。该表保存了各个字节的具体实现的入口地址。当JVM在逐个执行字节码的指令时，CPU会查表直接加载各指令实现的汇编序列，这样可以有效地利用CPU的流水线机制以提高计算机执行的速度。

转发表

转发表是一个二维表，该表有2列，一列为栈顶状态，一列保存字节码

栈顶状态在_x86中就是rax中保存的值的类型

转发表的定义如下

classDispatchTable{public:enum{length=1<<BitsPerByte};//字节码个数，256个private:address _table[number_of_states][length];

其中，number_of_states是栈顶的状态个数，栈顶状态定义如下

enumTosState{// describes the tos cache contentsbtos=0,// byte, bool tos cachedztos=1,// byte, bool tos cachedctos=2,// char tos cachedstos=3,// short tos cacheditos=4,// int tos cachedltos=5,// long tos cachedftos=6,// float tos cacheddtos=7,// double tos cachedatos=8,// object cachedvtos=9,// tos not cachednumber_of_states,ilgl// illegal state: should not occur};

转发表的布局如下

解释器的转发表定义如下

/*templateInterpreter.cpp*/DispatchTable TemplateInterpreter::_active_table;

JVM虚拟机初始化对该表进行了初始化操作

/*templateInterpreterGenerator.cpp*///生成解释器所需要的一切内容voidTemplateInterpreterGenerator::generate_all(){...// Bytecodes