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openjdk底层(hotspot)汇编指令调用（五）——内存访问

news 来源：原创 2025/7/17 16:02:50

根据前面关于aarch64架构下的编码解释可知，在src\hotspot\cpu\架构文件夹下，

assembler_xx.hpp 
assembler_xx.cpp
register_xx.hpp
register_xx.cpp
register_definitions_xx.cpp

这些文件是有关寄存器定义以及汇编编码函数实现的文件。

对于前述的openjdk底层汇编指令调用，我们只涉及了单纯寄存器调用，对于计算机而言，还有一种调用方式是寄存器和内存之间的互相访问。即，数据从内存到寄存器，或者寄存器到内存

在这里插入图片描述

x86的访存模型

这里不再使用aarch64讲述访存，因为该方式下的访存模型比较复杂，有兴趣的朋友可以访问我以前有关AArch64指令的翻译 AArch64教程_阿达King哥的博客-CSDN博客。

相比而言，x86的访存理解起来简单得多。回到x86架构下的内存访问方式，

在这里插入图片描述

下面以具体的例子说明上述表格的内容

假设rbp寄存器内保存的值是内存中的某个地址，且x86指令采用AT&T格式，即

opcode src, dst

opcode为操作码，src为源，dst为目的

movl %rdi, (%rbp)  //将rdi寄存器中的值放入rbp寄存器所值的内存地址中

这里的括号表示访问的是内存，而不是寄存器本身。当然，可以直接把括号内的名称直接换成内存地址

movl %rdi, (0x55)

可以加上偏移

movl	%rdi, -4(%rbp)   // 寄存器 -> 内存
movl	-8(%rbp), %rsi   // 内存 <- 寄存器

这里表示将rdi寄存器中的值放入指定的内存地址中，该地址为(rbp内的值减去4)

除此之外，还有一种方式为

mov %rax, (%rbx,%rcx)  //R[rax] -> M(R[rbx] + R[rcx])

上述指令的意思是将rax的值放入指定内存地址中，该地址是M(R[rbx] + R[rcx])

也可以结合偏移

mov %rax, -4(%rbx,%rcx)  //R[rax] -> M(R[rbx] + R[rcx]-4)

最后一种方式是乘以系数的方式

mov %rax, (%rbx,%rcx,8)  //R[rax] -> M(R[rbx] + R[rcx]*8 )
mov %rax, -4(%rbx,%rcx,8)  //R[rax] -> M(R[rbx] + R[rcx]*8 -4)

可以发现如果以最后一条指令说明，我们可以将访存格式的各个部分进行如下定义

mov Ra, Imm(Rb,Ri,S)

其中，Rb部分被称为基地址(base)，Ri部分被称为变址或索引(index), S部分被称为比例因子(scale)，其中比例因子被强制规定只可使用1，2，4，8

hotspot的x86访存模型

结合上述指令特点，在x86文件夹的assembler_x86.hpp文件中定义了Address类，该类用于物理内存访问时调用。

在这里插入图片描述

对照原始的汇编指令，我们可以看出Address类的各个属性都对应着操作数中的相应部分。以下面的例子说明

mov %eax, -4(%ebx,%ecx,8)

Address类属性	汇编
_base	rbx
_index	rcx
_scale	8
_disp	-4

hotspot访存指令编码

在assembler_x86.hpp中定义上述指令

void movl(Address dst, Register src);

该函数的实现如下

void Assembler::movl(Register dst, Address src) {InstructionMark im(this);prefix(src, dst);emit_int8((unsigned char)0x8B);emit_operand(dst, src);
}

实现中将参数进行x86编码并发送到内存。

openjdk底层(hotspot)汇编指令调用（五）——内存访问

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