解释器处理字节码时,与给定字节码有关的动作的语义、执行字节码的相关动作大多是从堆栈中获得其操作数,并将其结果送回堆栈中。典型的情况下字节码是带有参数的,这些参数在字节码流中紧跟在字节码自身之后。
在虚拟机解释字节码过程中,执行引擎会不时遇到请求本地方法调用的指令,虚拟机负责试着发起这个本地方法的调用。本地方法是Java虚拟机指令集的一种可编程扩展,运行这个本地方法就是Java虚拟机对这条指令的执行。
本地方法函数调用
为了增加虚拟机的性能,加快其速度,解释器在处理一些字节码时调用的本地方法函数用汇编实现了将Java栈转换为C栈,然后在C堆栈上实现函数的调用。Linux下是用独立的汇编语言程序invokeNative_i386。S实现函数CVMjniInvokeNative(),我们采用在C里面嵌入汇编的形式来实现该函数。
该函数的形参有7个,完成的主要功能是将由实参传递来的部分数据通过直接或者运算后得到本地方法的参数,然后压入本地栈,通过汇编来实现本地的C函数调用。实参传递过来的7个数据包含JNI环境指针(env)、本地方法的函数指针(nativecode)、Java栈指针(args)、本地方法的描述符(tersesig),Java栈的参数总数(argssize)表示静态或非静态方法的类对象标志(classobject)及用于存储返回值的一个指针变量(returnvalue),其中env要作为第一个本地方法的参数传递,并且nativecode也要传递到本地方法来实现本地方法的正确调用。
J2ME中的CDC移植
由于Linux有多个通用寄存器,在实现该函数的代码中充分运用了如esp、ebp、esi等寄存器,但是OS20提供的可操作的寄存器只有3个通用寄存器Areg、Breg、Creg和1个工作指针寄存器Wptr(相当于堆栈指针),在实现过程中,我们用在C函数中设立局部变量来代替Linux的通用寄存器,通过手动调整工作栈指针来实现本地方法的调用,具体实现过程如图3所示。
当进入汇编函数时,工作区指针为Wptr,实参、状态寄存器和指令指针寄存器的值全部自动入栈,然后是我们定义的代替Linux寄存器的局部变量自动入栈,此时的Wptr自动移到Wptr′,利用OS20的汇编指令,手动将实参传递过来的参数通过计算得到本地方法参数的个数,然后将本地方法所需的参数依次压栈,最后再手动调节工作区指针实现本地方法的成功调用。这里我们先将本地方法函数指针和1个标志位flag(0x10101010)入栈,原因有两个: