为什么要讲dalvik jit的编译实现呢？首先，为什么是dalvik？虽然dalvik已经在L版本后不再出现在Android系统中，但是ART是从dalvik继承而来，ART中有很多Dalvik的痕迹。在很多方面，ART都继承了dalvik的思想，如果不深入了解dalvik，对ART的了解也是不全面的。另外，dalvik相对与ART，逻辑结构更加简单和清晰，很多方面都可以看作ART的雏形和蓝本，所以，对Dalvik进行深入研究，可以更容易理解ART。第三，虽然dalvik已经退出Android两年时间，但是仍有一些KK版本的机型存在，研究dalvik的代码，也有助于我们提升这些老机型的性能。
基于这些考虑，我深入研究了JIT的编译实现代码。
那么，为什么研究JIT的编译器呢？JVM中，如日中天的是Hotspot，而Hotspot的威力，主要来自将java的字节码翻译成机器码直接执行；而ART强于dalvik的一个很重要的一点，是将dalvik字节码提前翻译成机器码来执行。由此可见，对于虚拟机来说，将虚拟指令翻译为CPU指令，对于性能有着至关重要的影响。作为建筑在安卓系统上的公司，对于这样重要和核心的部件，给予再多的重视也是值得的。
实际上，安卓ART在编译器上的进步也非常大，L版本的Quick编译器，是从dalvik借鉴和改造而来，总体结构与KK的jit很类似；M版本中，引入了optimized compiler，与Quick编译器共存，而且已经开始使用optimized compiler了；在N版本中，已经删除了Quick编译器，而且OptimizedCompiler也经过大幅改进。高通公司，也在ART的编译器中加入了一些自己的优化，因为我们看不到源码，所以无从了解他们都做了些什么。
所以，对于我们来说，了解ART的编译系统，并掌握它们，是有非常积极的意义。
那么，我们先从dalvik开始吧。
编译的步骤
对于jit的入口，我就不详细讲了，有兴趣的，请参考 DALVIK JIT 入口分析
请大家把自己想象成JIT编译器，你被要求，输入一组dalvik 字节码，然后输出一组可以执行的机器码。你会怎么做？ 最简单的做法，就是将一条dalvik字节码，翻译成对应的机器码，不就可以了！ 如果你这么想，恭喜你！答对来。不错，dalvik的基本思路就是这样，一条dalvik指令，翻译成若干条机器指令。当然，还有很多困难，其中有两大问题：
-
有大量的if-else, switch-case和for,while循环，这些东西将代码分成了不同的块，块内部的指令与不同块的指令，他们的紧密度是不一样的，不能同等对待；
-
怎么把dalvik的虚拟寄存器与CPU的实际寄存器对应起来？
解决第一个问题，必须把代码分解成不同的基本块（BasicBlock），每个基本块内只能包括非跳转的代码，基本块的结束指令应该是if-eq/ne/le/ge/gt/lt等,packed/sparse-switch,goto,invoke,return这些指令。而且不同BasicBock直接还有逻辑关系，即token和fallthrougth。比如，一个basicblock的最后一条指令是if-eq，当条件满足时，代码的执行流程走到token块，而条件不满足时，代码的执行流程走向fallthrougth块。
对于第二个问题，你可以先这样思考: 所有的变量，都必须先赋值再使用，如果不赋值，那么变量的值就是未知、不确定的；一个变量可能会被多次赋值，也许会改变它的用途。同样的，在dalvik字节码中，虚拟寄存器（v0~vN），必须先写入值，才能读。而且一个寄存器，可能用作不同的用途，甚至用在不同的类型上。比如一个寄存器v1，他可能被先被当作一个整数来使用；运行到其他代码块中，可能被当作一个object来使用；甚至还会被当作一个float类型。在dalvik字节码中，虚拟寄存器不像变量，它们没有字面意思，可以毫无顾忌的改变他们的含义和用途。
为了解决寄存器在使用上的交叉和共用情况，我们必须引入一个SSA处理，SSA是Static Single Assignment的缩写。它的基本思路是：如果一个变量被赋值，就把它作为一个新的变量来对待 。当被当作一个新的变量后，就不存在混淆的情况。
Dalvik JIT是基于trace热点编译的，这就意味着，编译的对象不是整个method，而是method中的一部分代码，dalvik会在机器码和解释器之间来回跳转。这种情况，就必须要求dalvik的jit代码，遵循与解释器一样的堆栈规则和CPU寄存器的使用规则，那么，对于jit代码，能够使用的寄存器数量就更加有限。
面对这种情况，你想会怎么做呢？我们需要考虑两个原则：
-
寄存器只能共用；
-
尽量给频繁访问的变量分配一个临时的寄存器来使用。
这个算法的基本原理就是这样：
-
做一个寄存器池，哪个变量用到了寄存器，就临时分配给它；
-
如果池中的寄存器用完了，就解除一些变量和寄存器的绑定，归还到寄存器池中；
-
如果能够明确的知道一个变量不再使用了，就及时解除它与寄存器的绑定，归还到寄存器池中；
-
对于一些不是必须寄存器参与的操作，比如读操作，可以直接从内存中读取对应的值；
-
进入基本块时，接触所有变量与寄存器的绑定，这就可以释放更多的寄存器来供先不使用，又可避免寄存器与内存数据可能存在的不一致问题
dvmCompileTrace是jit编译的入口函数。这个函数完成编译的过程，大致如下：
-
dvmCompileTrace 该函数的前半部分，将代码分解成若干个BasicBlock，并建立其他们的关系
-
dvmInitializeSSAConversion SSA的分析
-
dvmCompilerMIR2LIR 将MIR转变为LIR。MIR表示一个dalvik指令；LIR表示一个机器码指令，MIR2LIR的过程是将dalvik字节码翻译成机器码的过程；
-
dvmCompilerAssembleLIR 将LIR转变为真正的字节码
循环的处理会更加复杂，dalvik jit中是单独处理的，我们也将单独说明。
Assemble LIR
首先介绍LIR转变为机器码的过程，是因为这部分比较简单，容易理解。从这里还可以破除对机器码的恐惧。读完本章后，你会觉得机器码一点都不神秘。
我需要说明的是，我只介绍ARM架构，因为这是唯一具有现实意义的架构。
LIR是什么东东？
LIR的定义如下，
typedef struct LIR {
int offset;
struct LIR *next;
struct LIR *prev;
struct LIR *target;
} LIR;
一个LIR代表一个机器码指令。
-
offset:就是这条指令在整个代码中的偏移。这个很重要，相当于代码的地址，需要相对跳转时，要用它来计算跳转的偏移；
-
target:指向要跳过去的指令。只要跳转指令才会设置target，target的offset和本LIR的offset的差值，就是跳转的偏移。
这是公共的LIR，对于ARM平台，用到的是ArmLIR：
/*
* Each instance of this struct holds a pseudo or real LIR instruction:
* - pseudo ones (eg labels and marks) and will be discarded by the assembler.
* - real ones will be assembled into Thumb instructions.
*
* Machine resources are encoded into a 64-bit vector, where the encodings are
* as following:
* - [ 0..15]: general purpose registers including PC, SP, and LR
* - [16..47]: floating-point registers where d0 is expanded to s[01] and s0
* starts at bit 16
* - [48]: IT block
* - [49]: integer condition code
* - [50]: floatint-point status word
*/
typedef struct ArmLIR {
LIR generic;
ArmOpcode opcode;
int operands[4]; // [0..3] = [dest, src1, src2, extra]
struct {
bool isNop:1; // LIR is optimized away
bool insertWrapper:1; // insert branch to emulate memory accesses
unsigned int age:4; // default is 0, set lazily by the optimizer
unsigned int size:3; // bytes (2 for thumb, 2/4 for thumb2)
unsigned int unused:23;
} flags;
int aliasInfo; // For Dalvik register & litpool disambiguation
u8 useMask; // Resource mask for use
u8 defMask; // Resource mask for def
} ArmLIR;
注释说的比较明白，不过即便你英文好，我也要解释下：
-
generic 说明ArmLIR继承自LIR，明明用C++编译，也不知道dalvik用还用这么土的方法
-
opcode： Arm机器指令的操作码，这个是0～kArmLast的范围，用作一个数组的索引，这个数组是生成机器码的关键，后面介绍
-
operands: 操作数，arm指令最多4个操作数，不是所有都用到。其他的我们暂时忽略。
opcode和operands是生成机器码的关键，但是需要借助一个数组:EncodingMap
EncodingMap
这个数组的结构是ArmEncodingMap:
typedef struct ArmEncodingMap {
u4 skeleton;
struct {
ArmEncodingKind kind;
int end; /* end for kFmtBitBlt, 1-bit slice end for FP regs */
int start; /* start for kFmtBitBlt, 4-bit slice end for FP regs */
} fieldLoc[4];
ArmOpcode opcode;
int flags;
const char* name;
const char* fmt;
int size;
} ArmEncodingMap;
这是dalvik jit编译器很讨巧的实现：
-
skeleton: 这是指令的骨架。我们知道，ARM的指令，其结构如下图：
Arm指令格式
一种指令的格式，总是固定，因此，把其中固定的位的值填入，把操作数的位置用0空出，就可以得到一个skeleton。我们只要把操作数填入到这个skeleton中，就得到了一个机器码；
-
fieldLoc: 对应ArmLIR中的operands，描述这个操作数：1）应该放在skeleton的什么位；2）占用多少位；3)操作数是否需要除4（地址要4字节对齐，只需要存储4的倍数即可）；4）是否需要shift，及shift多少；5）其他信息。总之，说明操作数应该如何被填到skeleton中。你可以看ArmEncodingKind的定义了解具体有多少种填充方法
-
size: 指令的长度，只能是2或者4。因为Thumb2指令格式只有这两种长度其他的域可以忽略。
EncodingMap数组以ArmLIR的opcode为索引，拿到一个ArmEncodingMap数据就可以填充了。
dvmCompilerAssembleLIR
核心的实现代码是assembleInstructions。我们首先看看除了跳转代码或者基于PC的代码之外的转换实现
注意：下面的代码都摘自函数assembleInstructions. 完整的代码可以参见源码
普通指令的生成
代码不算长，第一步是得到ArmEncodingMap；然后，先得到skeleton到bits；第三，循环处理每个操作数，把他们填到bits中；最后，将bits拷贝到生成代码的内存中。
-
ArmEncodingMap
*encoder
=
&EncodingMap
[lir
-
>opcode
]
;
-
u4 bits
= encoder
-
>skeleton
;
//获取指令骨架
-
int i
;
-
for
(i
=
0
; i
<
4
; i
++
)
{
//循环操作数，填充bits，得到最后编码的指令
-
u4 operand
;
-
u4 value
;
-
operand
= lir
-
>operands
[i
]
;
-
switch
(encoder
-
>fieldLoc
[i
].
kind
)
{
-
case kFmtUnused
:
-
break
;
-
case kFmtFPImm
:
-
value
=
(
(operand
&
0xF0
)
>>
4
)
<< encoder
-
>fieldLoc
[i
].
end
;
-
value
|
=
(operand
&
0x0F
)
<< encoder
-
>fieldLoc
[i
].
start
;
-
bits
|
= value
;
-
break
;
-
case kFmtBrOffset
:
-
value
=
(
(operand
&
0x80000
)
>>
19
)
<<
26
;
-
value
|
=
(
(operand
&
0x40000
)
>>
18
)
<<
11
;
-
value
|
=
(
(operand
&
0x20000
)
>>
17
)
<<
13
;
-
value
|
=
(
(operand
&
0x1f800
)
>>
11
)
<<
16
;
-
value
|
=
(operand
&
0x007ff
)
;
-
bits
|
= value
;
-
break
;
-
case kFmtShift5
:
-
value
=
(
(operand
&
0x1c
)
>>
2
)
<<
12
;
-
value
|
=
(operand
&
0x03
)
<<
6
;
-
bits
|
= value
;
-
break
;
-
case kFmtShift
:
-
value
=
(
(operand
&
0x70
)
>>
4
)
<<
12
;
-
value
|
=
(operand
&
0x0f
)
<<
4
;
-
bits
|
= value
;
-
break
;
-
case kFmtBWidth
:
-
value
= operand
-
1
;
-
bits
|
= value
;
-
break
;
-
case kFmtLsb
:
-
value
=
(
(operand
&
0x1c
)
>>
2
)
<<
12
;
-
value
|
=
(operand
&
0x03
)
<<
6
;
-
bits
|
= value
;
-
break
;
-
case kFmtImm6
:
-
value
=
(
(operand
&
0x20
)
>>
5
)
<<
9
;
-
value
|
=
(operand
&
0x1f
)
<<
3
;
-
bits
|
= value
;
-
break
;
-
case kFmtBitBlt
:
-
value
=
(operand
<< encoder
-
>fieldLoc
[i
].
start
)
&
-
(
(
1
<<
(encoder
-
>fieldLoc
[i
].
end
+
1
)
)
-
1
)
;
-
bits
|
= value
;
-
break
;
-
case kFmtDfp
:
{
-
assert
(DOUBLEREG
(operand
)
)
;
-
assert
(
(operand
&
0x1
)
==
0
)
;
-
int regName
=
(operand
& FP_REG_MASK
)
>>
1
;
-
/* Snag the 1-bit slice and position it */
-
value
=
(
(regName
&
0x10
)
>>
4
)
<<
-
encoder
-
>fieldLoc
[i
].
end
;
-
/* Extract and position the 4-bit slice */
-
value
|
=
(regName
&
0x0f
)
<<
-
encoder
-
>fieldLoc
[i
].
start
;
-
bits
|
= value
;
-
break
;
-
}
-
case kFmtSfp
:
-
assert
(SINGLEREG
(operand
)
)
;
-
/* Snag the 1-bit slice and position it */
-
value
=
(operand
&
0x1
)
<<
-
encoder
-
>fieldLoc
[i
].
end
;
-
/* Extract and position the 4-bit slice */
-
value
|
=
(
(operand
&
0x1e
)
>>
1
)
<<
-
encoder
-
>fieldLoc
[i
].
start
;
-
bits
|
= value
;
-
break
;
-
case kFmtImm12
:
-
case kFmtModImm
:
-
value
=
(
(operand
&
0x800
)
>>
11
)
<<
26
;
-
value
|
=
(
(operand
&
0x700
)
>>
8
)
<<
12
;
-
value
|
= operand
&
0x0ff
;
-
bits
|
= value
;
-
break
;
-
case kFmtImm16
:
-
value
=
(
(operand
&
0x0800
)
>>
11
)
<<
26
;
-
value
|
=
(
(operand
&
0xf000
)
>>
12
)
<<
16
;
-
value
|
=
(
(operand
&
0x0700
)
>>
8
)
<<
12
;
-
value
|
= operand
&
0x0ff
;
-
bits
|
= value
;
-
break
;
-
default
:
-
assert
(
0
)
;
-
}
-
}
-
//指令的长度不一样，所以，要拷贝的指令数据也不一样。
-
if
(encoder
-
>size
==
2
)
{
-
*bufferAddr
++
=
(bits
>>
16
)
&
0xffff
;
-
}
-
*bufferAddr
++
= bits
&
0xffff
;
-
}
-
return kSuccess
;
本人很佩服这个代码的设计者，这是大师的手笔！
跳转和PC相关的指令
对于跳转指令和基于PC的ldr指令，他们都需要计算相对偏移，这个时候，就用要到LIR的target和offset两个成员了。代码很长，我只摘取了一部分。大家需要注意，这部分代码是对指令做预处理，最终还是上面章节提到的方法来生成指令。
-
if
(lir
-
>opcode
== kThumbLdrPcRel
||
-
lir
-
>opcode
== kThumb2LdrPcRel12
||
-
lir
-
>opcode
== kThumbAddPcRel
||
-
(
(lir
-
>opcode
== kThumb2Vldrd
)
&&
(lir
-
>operands
[
1
]
== r15pc
)
)
||
-
(
(lir
-
>opcode
== kThumb2Vldrs
)
&&
(lir
-
>operands
[
1
]
== r15pc
)
)
)
{
-
ArmLIR
*lirTarget
=
(ArmLIR
*
) lir
-
>generic.
target
;
-
intptr_t pc
=
(lir
-
>generic.
offset
+
4
)
& ~
3
;
-
intptr_t target
= lirTarget
-
>generic.
offset
;
-
int delta
= target
- pc
;
-
if
(delta
&
0x3
)
{
-
ALOGE
(
"PC-rel distance is not multiples of 4: %d", delta
)
;
-
dvmCompilerAbort
(cUnit
)
;
-
}
-
if
(
(lir
-
>opcode
== kThumb2LdrPcRel12
)
&&
(delta
>
4091
)
)
{
-
if
(cUnit
-
>printMe
)
{
-
ALOGD
(
"kThumb2LdrPcRel12@%x: delta=%d", lir
-
>generic.
offset,
-
delta
)
;
-
dvmCompilerCodegenDump
(cUnit
)
;
-
}
-
return kRetryHalve
;
-
}
else
if
(delta
>
1020
)
{
-
if
(cUnit
-
>printMe
)
{
-
ALOGD
(
"kThumbLdrPcRel@%x: delta=%d", lir
-
>generic.
offset,
-
delta
)
;
-
dvmCompilerCodegenDump
(cUnit
)
;
-
}
-
return kRetryHalve
;
-
}
-
if
(
(lir
-
>opcode
== kThumb2Vldrs
)
||
(lir
-
>opcode
== kThumb2Vldrd
)
)
{
-
lir
-
>operands
[
2
]
= delta
>>
2
;
-
}
else
{
-
lir
-
>operands
[
1
]
=
(lir
-
>opcode
== kThumb2LdrPcRel12
)
?
-
delta
: delta
>>
2
;
-
}
-
}
-
.....
最终，将计算出的delta偏移，放入到operands中。因为不同跳转指令预留的长度不一样，所以必须做长度处理。如果偏移过大，就必须再次处理源码使之满足条件。
预处理指令
还有一些LIR对象，不是映射到具体的机器码，而是用作一些特殊的用途，比如做对齐代码。比如下面的代码
-
if
(lir
-
>opcode
<
0
)
{
-
if
(
(lir
-
>opcode
== kArmPseudoPseudoAlign4
)
&&
-
/* 1 means padding is needed */
-
(lir
-
>operands
[
0
]
==
1
)
)
{
-
*bufferAddr
++
= PADDING_MOV_R5_R5
;
-
}
-
continue
;
-
}
LIR opcode小于0的都属于预处理指令，比如kArmPseudoPseudoAlign4，表示下面的代码一定要在4字节对齐处。所以，它为指令加入一个mov r5, r5的空指令，来实现对齐。
BasicBlock及MIR的生成
BB可以划分为若干类型，其中，必要重要的是
-
kEntryBlock: 表示jit入口的BB，没有包含任何dalvik字节码，用于生成从解释到jit的入口代码；
-
kDalvikByteCode: 表示dalvik字节码的BB，是由dalvik代码生成的；
-
kExitBlock: jit退出的BB，作用同kEntryBlock
-
kExceptionHandling: 这是用来做异常抛出的BB。当某段dalvik代码产生了异常（这段代码本身或者它调用的其他代码），但是这段的代码又不再try-catch块中，就会产生这样一个BB，用于将异常抛到更高的调用层来处理；
-
kPCReconstruction: 从jit代码退出到解释器的BB。这个BB放在最后。jit代码中，会有return，或者一些异常，比如invoke irtual时this为null，或者check cast不成功等，需要跳转到解释器或者转入到异常处理。这时，就会添加一个异常跳出点，最后汇集到一起处理
-
kChainingCellHot/Normal/Predicated/Singleton/BackwardBranch: 当代码执行流程要跳出jit时，跳出的目标可能是在解释器中，也可能是另外一块jit代码。这时候就需要一段小的stub代码来完成任务，这个任务就放在kChainingCellXXX的BB中。Hot和Normal用在goto跳转中，Hot表示目标是另外一个jit代码，而Noraml则进入了解释模式。Predicated用在invoke中，如果被invoke的method还没有resolved，就需要先resolve；Singletone用在普通已经resolved的函数中。对于native函数，则不需要添加任何的chaining cell; BackwardBranch用于循环，跳回到已经执行过的代码中。
MIR是dalvik bytecode转换后的对象。MIR的生成是和BB一起生成的。BB包含了若干个MIR（只是kDalvikByteCode类型）。
BB之间，用token和fallthrough关系关联起来。
BB的生成分成以下步骤：
-
生成Entry BB
-
遍历代码，生成若干个kDalvikByteCode的BB
-
遍历所有的BB，确定每个BB的token和fallthrough关系
-
最后增加kPCReconstruction和kExceptionHandling来结束整个BB链条
具体的实现代码在dvmCompileTrace中。具体代码不列举了，我提几个重要的点：
-
parseInsn: 解析dalvik指令的函数，需要先了解dalvik bytecode的格式
-
MIR的格式
-
typedef struct MIR {
-
DecodedInstruction dalvikInsn ;
-
unsigned int width ;
-
unsigned int offset ;
-
struct MIR *prev ;
-
struct MIR *next ;
-
struct SSARepresentation *ssaRep ;
-
int OptimizationFlags ;
-
int seqNum ;
-
union {
-
// Used by the inlined insn from the callee to find the mother method
-
const Method *calleeMethod ;
-
// Used by the inlined invoke to find the class and method pointers
-
CallsiteInfo *callsiteInfo ;
-
} meta ;
-
} MIR ;
-
dalvikInsn 是解析后的指令，内容包括dalvik bytecode opcode和参数
-
width: dalvik指令的长度
-
offset: 在method code中的偏移
-
ssaRep: SSA的信息，后面我们会详细说明
-
meta:
-
callsiteInfo: invoke是保存的必要信息
-
calleeMethod: 对一些method inline的信息
-
-
-
findBlockBoundary：这个是用来寻找BB之间关系的函数，用于计算一个BB的token BB是哪个。
MIR2LIR
函数dvmCompilerMIR2LIR是将MIR转为LIR的主体函数。MIR2LIR是编译中最重要的部分，MIR代表的是dalvik bytecode，而LIR代表的是CPU的机器码，这一部分是完成编译的关键。
我们知道，BB中有好几种类型，比如kEnterEntry,kExitEntry等，这些没有对应的dalvik字节码，所以，会直接生成LIR，进一步生成机器码。而kDalvikByteCode型的BB，则需要将里面的每个MIR生成对应的LIR。
为了让大家对MIR2LIR有个直观的概念，我们可以先看看，一个简单的dalvik指令是怎样被转换为CPU指令的。
Move指令的转换
dvmCompilerMIR2LIR按照指令的格式进行了分组，把同一指令的格式分在一起。比如kFmt10x, 用对应的函数handleFmt10x，这个函数处理了return/void这样的dalvik指令。
move指令的格式kFmt12x，我们在handleFmt12x函数中可以找到，以最简单的move/object指令为例，他的实现代码如下：
-
static
bool handleFmt12x
(CompilationUnit
*cUnit, MIR
*mir
)
-
{
-
Opcode opcode
= mir
-
>dalvikInsn.
opcode
;
-
RegLocation rlDest
;
-
RegLocation rlSrc
;
-
RegLocation rlResult
;
-
....
-
if
(mir
-
>ssaRep
-
>numUses
==
2
)
-
rlSrc
= dvmCompilerGetSrcWide
(cUnit, mir,
0,
1
)
;
-
else
-
rlSrc
= dvmCompilerGetSrc
(cUnit, mir,
0
)
;
-
if
(mir
-
>ssaRep
-
>numDefs
==
2
)
-
rlDest
= dvmCompilerGetDestWide
(cUnit, mir,
0,
1
)
;
-
else
-
rlDest
= dvmCompilerGetDest
(cUnit, mir,
0
)
;
-
-
switch
(opcode
)
{
-
case OP_MOVE
:
-
case OP_MOVE_OBJECT
:
-
storeValue
(cUnit, rlDest, rlSrc
)
;
-
break
;
-
}
-
.....
rlDest表示的目标寄存器，rlSrc表示的是源寄存器。RegLocation这个对象，表示的是一个寄存器，包含了CPU寄存器的信息，也包含了dalvik寄存器的信息，至于是怎么分配CPU寄存器给dalvik寄存器，我们会在下篇中详细描述。
storeValue的功能是非常简单的，即实现寄存器间数据拷贝。但是实现起来情况就非常的复杂，因为寄存器的类型可以有很多种：
-
kLocPhysReg: 已经分配了CPU寄存器，并且寄存器的值被更新；
-
kLocDalvikFrame: 该值还是存储在dalvik的Frame上（即线程的堆栈上），没有分配对应的CPU寄存器，也没有载入到寄存中；
-
kLocRetval: 这是一个放在Thread中内存地址，表示返回值的地址，return和move-return指令都要用到
-
kLocSpill: 没有用到，忽略。
那么，src和dest一共有6中组合（src和dest不能同时为kLocRetVal，故是2X3种组合），这6种组合产生的代码都不一样。
其中，kLocPhysRes表示真实可用的寄存器，kLocDalvikFrame和kLocRetval都是必须访问内存的。
下面，在注释中详细说明每种情况的用法：
-
static
void storeValue
(CompilationUnit
*cUnit, RegLocation rlDest,
-
RegLocation rlSrc
)
-
{
-
LIR
*defStart
;
-
LIR
*defEnd
;
-
assert
(
!rlDest.
wide
)
;
-
assert
(
!rlSrc.
wide
)
;
-
dvmCompilerKillNullCheckedLoc
(cUnit, rlDest
)
;
-
rlSrc
= dvmCompilerUpdateLoc
(cUnit, rlSrc
)
;
-
rlDest
= dvmCompilerUpdateLoc
(cUnit, rlDest
)
;
-
if
(rlSrc.
location
== kLocPhysReg
)
{
-
if
(dvmCompilerIsLive
(cUnit, rlSrc.
lowReg
)
||
-
(rlDest.
location
== kLocPhysReg
)
)
{
-
// Src is live or Dest has assigned reg.
-
rlDest
= dvmCompilerEvalLoc
(cUnit, rlDest, kAnyReg,
false
)
;
-
//这种情况，src和dst都是寄存器，生成 mov rDst, rSrc的指令
-
genRegCopy
(cUnit, rlDest.
lowReg, rlSrc.
lowReg
)
;
-
}
else
{
-
// Just re-assign the registers. Dest gets Src's regs
-
//src分配了寄存器，但是dest没有，于是把src寄存器当作dest寄存器使用，不产生机器代码
-
rlDest.
lowReg
= rlSrc.
lowReg
;
-
dvmCompilerClobber
(cUnit, rlSrc.
lowReg
)
;
-
}
-
}
else
{
-
// Load Src either into promoted Dest or temps allocated for Dest
-
//src没有分配寄存器，但是dest有，于是，直接从src的内存中读取值到dest中
-
rlDest
= dvmCompilerEvalLoc
(cUnit, rlDest, kAnyReg,
false
)
;
-
loadValueDirect
(cUnit, rlSrc, rlDest.
lowReg
)
;
-
}
-
-
// Dest is now live and dirty (until/if we flush it to home location)
-
//把dest寄存器（已经分配了CPU寄存器）设置类live和dirty。live表示当前的dalvik寄存器与
-
//CPU寄存器处于绑定和被使用状态；dirty表示寄存器的值要新内存的值，在必要时，需要将新值写入内存
-
dvmCompilerMarkLive
(cUnit, rlDest.
lowReg, rlDest.
sRegLow
)
;
-
dvmCompilerMarkDirty
(cUnit, rlDest.
lowReg
)
;
-
-
-
if
(rlDest.
location
== kLocRetval
)
{
-
//如果dest是返回值，需要从Thread::interpSave.retval中读取值并写如到指定寄存器中
-
storeBaseDisp
(cUnit, rSELF,
offsetof
(Thread, interpSave.
retval
),
-
rlDest.
lowReg, kWord
)
;
-
dvmCompilerClobber
(cUnit, rlDest.
lowReg
)
;
-
}
else
{
-
//都没有寄存器了，需要进行内存对内存的操作
-
dvmCompilerResetDefLoc
(cUnit, rlDest
)
;
-
if
(dvmCompilerLiveOut
(cUnit, rlDest.
sRegLow
)
)
{
-
defStart
=
(LIR
*
)cUnit
-
>lastLIRInsn
;
-
int vReg
= dvmCompilerS2VReg
(cUnit, rlDest.
sRegLow
)
;
-
storeBaseDisp
(cUnit, rFP, vReg
<<
2, rlDest.
lowReg, kWord
)
;
-
dvmCompilerMarkClean
(cUnit, rlDest.
lowReg
)
;
-
defEnd
=
(LIR
*
)cUnit
-
>lastLIRInsn
;
-
dvmCompilerMarkDef
(cUnit, rlDest, defStart, defEnd
)
;
-
}
-
}
-
}
我们看genRegCopy函数的实现，这个实现了代码的生成
-
static ArmLIR
* genRegCopyNoInsert
(CompilationUnit
*cUnit,
int rDest,
int rSrc
)
-
{
-
ArmLIR
* res
;
-
ArmOpcode opcode
;
-
res
=
(ArmLIR
*
) dvmCompilerNew
(
sizeof
(ArmLIR
),
true
)
;
-
if
(LOWREG
(rDest
)
&& LOWREG
(rSrc
)
)
-
opcode
= kThumbMovRR
;
-
else
if
(
!LOWREG
(rDest
)
&&
!LOWREG
(rSrc
)
)
-
opcode
= kThumbMovRR_H2H
;
-
else
if
(LOWREG
(rDest
)
)
-
opcode
= kThumbMovRR_H2L
;
-
else
-
opcode
= kThumbMovRR_L2H
;
-
-
res
-
>operands
[
0
]
= rDest
;
-
res
-
>operands
[
1
]
= rSrc
;
-
res
-
>opcode
= opcode
;
-
setupResourceMasks
(res
)
;
-
if
(rDest
== rSrc
)
{
-
res
-
>flags.
isNop
=
true
;
-
}
-
return res
;
-
}
-
-
static ArmLIR
* genRegCopy
(CompilationUnit
*cUnit,
int rDest,
int rSrc
)
-
{
-
ArmLIR
*res
= genRegCopyNoInsert
(cUnit, rDest, rSrc
)
;
-
dvmCompilerAppendLIR
(cUnit,
(LIR
*
)res
)
;
-
return res
;
-
}
genRegCopyNoInsert 函数，首先生成一个ArmLIR对象，然后设置它的opcode, 最后填入操作数。
需要注意的是，虽然都是生成mov rd, rs这样的语句，但是汇编语言与实际机器码是1:N的关系，一条汇编助记符可以根据操作数的不一样，生成不同的机器码。
其他的dalvik指令，他们的框架结构都是类似的，只有具体的代码结构是不一样的。
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