CLR跨代(card_table)的一些细节

江湖评谈

发布于 2023-10-26 17:57:47

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发布于 2023-10-26 17:57:47

1.前言 计算里面的0和1是基础中的基础，所以细节非常重要。本篇继续研看下card_table的一些细节。

2.细节一:数组位移 在进行数组操作的时候，根据数组的类型对数组索引进行位移。如下代码:

typedef unsigned int       uint32_t;
int main(int argc,char** argv) {
    uint32_t card_table[] = { 1,3,5,7,9,11,13,15,17 };
    uint32_t* g_card_table = card_table;
    uint32_t bone = g_card_table[2];
}

g_card_table[2]的机器码层面实际上是这样：

00007FF606F05F7B 48 8D 45 08   lea         rax,[card_table]  
00007FF606F05F7F 48 89 45 48    mov         qword ptr [g_card_table],rax  
00007FF606F05F83 B8 04 00 00 00 mov         eax,4  
00007FF606F05F88 48 6B C0 02    imul        rax,rax,2  
00007FF606F05F8C 48 8B 4D 48    mov         rcx,qword ptr [g_card_table]  
00007FF606F05F90 8B 04 01       mov         eax,dword ptr [rcx+rax]  
00007FF606F05F93 89 45 64       mov         dword ptr [bone],eax

以上代码在Linux下面可能是这样：

Windows:00007FF606F05F88 48 6B C0 02 imul  rax,rax,2
Linux  :00007FF606F05F88 48 6B C0 02 shr   rax,2

Windows:
00007FF606F05F8C 48 8B 4D 48 mov  rcx,qword ptr [g_card_table] 
00007FF606F05F90 8B 04 01     mov  eax,dword ptr [rcx+rax]  
Linux:
add eax,[g_card_table+rax]

简单点来说就是：

因为int32_t占四字节，所以
(g_card_table+索引<<2)==bone

也就是说数组里面的索引需要左移，这里应用到card_table，比如：

n1.selfName的地址是:0x00007fbf6a808b08
如果想要取它在card_table里面的0x00007fbf6a808b08>>0xB处索引
就需要把n1.selfName>>8>>5作为card_table索引，也即是:
card_table[n1.selfName>>8>>5]；
>>8>>5和0xB相比，多右移了两位，因为数组是int它会自动左移两位。

那么JIT_WriteBarrier_Debug(Debug版本)是如何操作的呢？只需要看下面这部分代码即可

  0x7ffff730f72e <+78>:  movabs rax, 0x7faedb5ff040
   0x7ffff730f738 <+88>:  mov    ecx, r8d
   0x7ffff730f73b <+91>:  shr    r8, 0xb
   0x7ffff730f73f <+95>:  shr    ecx, 0x8
   0x7ffff730f742 <+98>:  and    ecx, 0x7
   0x7ffff730f745 <+101>: mov    dl, 0x1
   0x7ffff730f747 <+103>: shl    dl, cl
   0x7ffff730f749 <+105>: test   byte ptr [r8 + rax], dl
   0x7ffff730f74d <+109>: je     0x7ffff730f751            ; <+113>
   0x7ffff730f74f <+111>: rep    ret
   0x7ffff730f751 <+113>: lock   
   0x7ffff730f752 <+114>: or     byte ptr [r8 + rax], dl

意思是:

(card_table(rax)+n1.selfName>>0xB) || 1<<3

取值呢?find_card里面

last_card_word = &card_table [card_word (card)];

card的值是n1.selfName/256(2的八次方),card_word是在card基础上再除以32(2的五次方)，结果就是除以0xD，因为是int数组操作所以需左移2位,card_table的索引即是n1.selfName/0xB.跟上面JIT_WriteBarrier_Debug符合。

3.细节二：card_table范围查找 linux下面一个card覆盖了2的8次方也即是256个字节的范围，一个card_word则覆盖了2的13次方，也即是8192个字节范围。只要n1.selfName的值在这个范围内即可。在find_card里面find_card_dword找到最后的范围

BOOL gc_heap::find_card(uint32_t* card_table,
                        size_t&   card,
                        size_t    card_word_end,
                        size_t&   end_card)
{
        size_t lcw = card_word(card) + (bit_position != 0);
        if (gc_heap::find_card_dword (lcw, card_word_end) == FALSE)
        {
            return FALSE;
        }
        else
        {
            last_card_word = &card_table [lcw];
            card_word_value = *last_card_word;
        }
        bit_position = 0;
}

这个计算出来的结果last_card_word，覆盖的8192个字节范围包含了n1.selfName对象的地址，那么mark_through_cards_for_segments里面的变量o和limit循环这个范围，找出n1.selfName引用的n2，对其进行标记。

4.细节三:CARD_BUNDLE 这个标志，应该是在8192位一个单位，再次进行标记。以缩小范围的查找。

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原始发表：2023-10-26，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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