僅針對(duì)JVM的模板解釋器：

如何根據(jù)opcode和尋址模式，將bytecode生成匯編碼。

本文的示例中所使用的字節(jié)碼和匯編碼，請(qǐng)參見上篇博文：按值傳遞還是按引用？

本文不打算深入展開尋址模式的闡述，我們聚焦Intel的IA32-64架構(gòu)的指令格式：

簡要說明下，更多的請(qǐng)參考intel的手冊(cè)：

-- PRefixes ： 用于修飾操作碼Opcode，賦予其lock、repeat等的語義.-- REX Prefix： ---- Specify GPRs and SSE registers. ---- Specify 64-bit Operand size. ---- Specify extended control registers.--Opcode：操作碼,如mov、push.--Mod R/M：尋址相關(guān)，具體見手冊(cè)。--SIB：和Mod R/M結(jié)合起來指定尋址。--Displacement：配合Mod R/M和SIB指定尋址。--Immediate：立即數(shù)。

對(duì)上面的Opcode、Mod R/W、SIB、disp、imm如果不明白，看句匯編有個(gè)概念：

%mov %eax , %rax,-0x18(%rcx,%rbx,4)

如果這句匯編也不太明白，那么配合下面的：

-- Base + (Index ? Scale) + Displacement -- Using all the addressing components together allows efficientindexing of a two-dimensional array when the elements of the array are 2, 4, or 8 bytes in size.

關(guān)注下這4個(gè)參數(shù)的合法取值：

? Displacement — An 8-bit, 16-bit, or 32-bit value.? Base — The value in a 64-bit general-purpose register.? Index — The value in a 64-bit general-purpose register.? Scale factor — A value of 2, 4, or 8 that is multiplied by the index value.

我們?cè)诤笪膶?huì)用到Mod R/M字節(jié)，所以將32位尋址的格式貼在這里：

上表的備注，其中第1條將在我們的示例中用到，所以這里留意下：

1. The [--][--] nomenclature means a SIB follows the ModR/M byte.
2. The disp32 nomenclature denotes a 32-bit displacement that follows the ModR/M byte (or the SIB byte if one is present) and that isadded to the index.
3. The disp8 nomenclature denotes an 8-bit

同樣，因?yàn)橛玫搅薓od R/M字節(jié)，那么SIB字節(jié)也可能要用到：

來看個(gè)實(shí)際的例子。

下面的代碼是生成mov匯編碼：

void Assembler::movl(Address dst, Register src) {  InstructionMark im(this);  prefix(dst, src);  emit_int8((unsigned char)0x89);  emit_operand(src, dst);}

prefix(dst,src)就是處理prefix和REX prefix，這里我們不關(guān)注。

emit_int8((unsigned char) 0x89)顧名思義就是生成了一個(gè)字節(jié)，那字節(jié)的內(nèi)容0x89代表什么呢？

先不急，還有一句emit_operand(src,dst)，這是一段很長的代碼，我們大概看下：

void Assembler::emit_operand(Register reg, Register base, Register index,                 Address::ScaleFactor scale, int disp,                 RelocationHolder const& rspec,                 int rip_relative_correction) {  relocInfo::relocType rtype = (relocInfo::relocType) rspec.type();  // Encode the registers as needed in the fields they are used in  int regenc = encode(reg) << 3;  int indexenc = index->is_valid() ? encode(index) << 3 : 0;  int baseenc = base->is_valid() ? encode(base) : 0;  if (base->is_valid()) {    if (index->is_valid()) {      assert(scale != Address::no_scale, "inconsistent address");      // [base + index*scale + disp]      if (disp == 0 && rtype == relocInfo::none  &&          base != rbp LP64_ONLY(&& base != r13)) {        // [base + index*scale]        // [00 reg 100][ss index base]      /*************************** 關(guān)鍵點(diǎn)：關(guān)注這里      **************************/        assert(index != rsp, "illegal addressing mode");        emit_int8(0x04 | regenc);        emit_int8(scale << 6 | indexenc | baseenc);      } else if (is8bit(disp) && rtype == relocInfo::none) {        // ...      } else {        // [base + index*scale + disp32]        // [10 reg 100][ss index base] disp32        assert(index != rsp, "illegal addressing mode");        emit_int8(0x84 | regenc);        emit_int8(scale << 6 | indexenc | baseenc);        emit_data(disp, rspec, disp32_operand);      }    } else if (base == rsp LP64_ONLY(|| base == r12)) {      // ...     } else {            // ...     }  } else {    // ...   }}

上面的代碼的關(guān)注點(diǎn)已經(jīng)標(biāo)出，這里我們將其抽出，并將前文中的emit_int8((unsigned char) 0x89)結(jié)合起來：

emit_int8((unsigned char) 0x89)emit_int8(0x04 | regenc);emit_int8(scale << 6 | indexenc | baseenc);

最終其生成了如下的匯編代碼（64位機(jī)器）：

mov    %eax,(%rcx,%rbx,1)

好了，問題來了：

上面這句匯編怎么得出的？

我們給個(gè)下面的值：

regenc = 0x0，scale << 6 | indexenc | baseenc = 25

進(jìn)行簡單的運(yùn)算就可以得到：

emit_int8((unsigned char) 0x89) //得到0x89emit_int8(0x04 | regenc); //得到0x04emit_int8(scale << 6 | indexenc | baseenc); //得到0x19

合起來就是三個(gè)字節(jié)：

0x89 0x04 0x19

1、0x89對(duì)應(yīng)什么？

從上表可以看出因?yàn)镴VM工作在64位下，所以需要配合REX.W來“起頭”，不過在我們這個(gè)例子中，其恰好是0。

主要看那個(gè)89/r：

MOV r/m64,r64 //64位，將寄存器中的值給到寄存器或者內(nèi)存地址中

2、0x04代表什么？

現(xiàn)在我們要用到上面的Mod R/M表和SIB表了。

用第二個(gè)字節(jié)0x04查Mod R/M表，可知源操作數(shù)是寄存器EAX，同時(shí)可知尋址類型是[--][--]類型，含義為：

The [--][--] nomenclature means a SIB follows the ModR/M byte.

3、0x19代表什么？

繼續(xù)查SIB表，對(duì)應(yīng)字節(jié)0x19的是：

base = ECXscaled index = EBX

4、匯編代碼：

//32位mov %eax,%(ecx,ebx,1)//64位mov %rax,%(rcx,rbx,1)

本文簡要探討了：

如何根據(jù)opcode和尋址模式，將bytecode生成匯編碼。

終。