• <ins id="pjuwb"></ins>
    <blockquote id="pjuwb"><pre id="pjuwb"></pre></blockquote>
    <noscript id="pjuwb"></noscript>
          <sup id="pjuwb"><pre id="pjuwb"></pre></sup>
            <dd id="pjuwb"></dd>
            <abbr id="pjuwb"></abbr>
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            lua的VM執(zhí)行代碼是從lvm.c中的void luaV_execute(lua_State *L)開始:

            void luaV_execute (lua_State *L) {
              CallInfo *ci = L->ci;
              LClosure *cl;
              TValue *k;
              StkId base;
             newframe:  /* reentry point when frame changes (call/return) */
              lua_assert(ci == L->ci);
              cl = clLvalue(ci->func);
              k = cl->p->k;
              base = ci->u.l.base;
              /* main loop of interpreter */
              for (;;) {
                Instruction i = *(ci->u.l.savedpc++);
                StkId ra;
                if ((L->hookmask & (LUA_MASKLINE | LUA_MASKCOUNT)) &&
                    (--L->hookcount == 0 || L->hookmask & LUA_MASKLINE)) {
                  Protect(traceexec(L));
                }
                /* WARNING: several calls may realloc the stack and invalidate `ra' */
                ra = RA(i);
                lua_assert(base == ci->u.l.base);
                lua_assert(base <= L->top && L->top < L->stack + L->stacksize);
                vmdispatch (GET_OPCODE(i)) {
                  vmcase(OP_MOVE,
                    setobjs2s(L, ra, RB(i));
                  )
                  vmcase(OP_LOADK,
                    TValue *rb = k + GETARG_Bx(i);
                    setobj2s(L, ra, rb);
                  )
                  vmcase(OP_LOADKX,
                    TValue *rb;
                    lua_assert(GET_OPCODE(*ci->u.l.savedpc) == OP_EXTRAARG);
                    rb = k + GETARG_Ax(*ci->u.l.savedpc++);
                    setobj2s(L, ra, rb);
                  )
                  vmcase(OP_LOADBOOL,
                    setbvalue(ra, GETARG_B(i));
                    if (GETARG_C(i)) ci->u.l.savedpc++;  /* skip next instruction (if C) */
                  )
                  vmcase(OP_LOADNIL,
                    int b = GETARG_B(i);
                    do {
                      setnilvalue(ra++);
                    } while (b--);
                  )
                  vmcase(OP_GETUPVAL,
                    int b = GETARG_B(i);
                    setobj2s(L, ra, cl->upvals[b]->v);
                  )
                  vmcase(OP_GETTABUP,
                    int b = GETARG_B(i);
                    Protect(luaV_gettable(L, cl->upvals[b]->v, RKC(i), ra));
                  )
                  vmcase(OP_GETTABLE,
                    Protect(luaV_gettable(L, RB(i), RKC(i), ra));
                  )
                  vmcase(OP_SETTABUP,
                    int a = GETARG_A(i);
                    Protect(luaV_settable(L, cl->upvals[a]->v, RKB(i), RKC(i)));
                  )
                  vmcase(OP_SETUPVAL,
                    UpVal *uv = cl->upvals[GETARG_B(i)];
                    setobj(L, uv->v, ra);
                    luaC_barrier(L, uv, ra);
                  )
                  vmcase(OP_SETTABLE,
                    Protect(luaV_settable(L, ra, RKB(i), RKC(i)));
                  )
                  vmcase(OP_NEWTABLE,
                    int b = GETARG_B(i);
                    int c = GETARG_C(i);
                    Table *t = luaH_new(L);
                    sethvalue(L, ra, t);
                    if (b != 0 || c != 0)
                      luaH_resize(L, t, luaO_fb2int(b), luaO_fb2int(c));
                    checkGC(L, ra + 1);
                  )
                  vmcase(OP_SELF,
                    StkId rb = RB(i);
                    setobjs2s(L, ra+1, rb);
                    Protect(luaV_gettable(L, rb, RKC(i), ra));
                  )
                  vmcase(OP_ADD,
                    arith_op(luai_numadd, TM_ADD);
                  )
                  vmcase(OP_SUB,
                    arith_op(luai_numsub, TM_SUB);
                  )
                  vmcase(OP_MUL,
                    arith_op(luai_nummul, TM_MUL);
                  )
                  vmcase(OP_DIV,
                    arith_op(luai_numdiv, TM_DIV);
                  )
                  vmcase(OP_MOD,
                    arith_op(luai_nummod, TM_MOD);
                  )
                  vmcase(OP_POW,
                    arith_op(luai_numpow, TM_POW);
                  )
                  vmcase(OP_UNM,
                    TValue *rb = RB(i);
                    if (ttisnumber(rb)) {
                      lua_Number nb = nvalue(rb);
                      setnvalue(ra, luai_numunm(L, nb));
                    }
                    else {
                      Protect(luaV_arith(L, ra, rb, rb, TM_UNM));
                    }
                  )
                  vmcase(OP_NOT,
                    TValue *rb = RB(i);
                    int res = l_isfalse(rb);  /* next assignment may change this value */
                    setbvalue(ra, res);
                  )
                  vmcase(OP_LEN,
                    Protect(luaV_objlen(L, ra, RB(i)));
                  )
                  vmcase(OP_CONCAT,
                    int b = GETARG_B(i);
                    int c = GETARG_C(i);
                    StkId rb;
                    L->top = base + c + 1;  /* mark the end of concat operands */
                    Protect(luaV_concat(L, c - b + 1));
                    ra = RA(i);  /* 'luav_concat' may invoke TMs and move the stack */
                    rb = b + base;
                    setobjs2s(L, ra, rb);
                    checkGC(L, (ra >= rb ? ra + 1 : rb));
                    L->top = ci->top;  /* restore top */
                  )
                  vmcase(OP_JMP,
                    dojump(ci, i, 0);
                  )
                  vmcase(OP_EQ,
                    TValue *rb = RKB(i);
                    TValue *rc = RKC(i);
                    Protect(
                      if (cast_int(equalobj(L, rb, rc)) != GETARG_A(i))
                        ci->u.l.savedpc++;
                      else
                        donextjump(ci);
                    )
                  )
                  vmcase(OP_LT,
                    Protect(
                      if (luaV_lessthan(L, RKB(i), RKC(i)) != GETARG_A(i))
                        ci->u.l.savedpc++;
                      else
                        donextjump(ci);
                    )
                  )
                  vmcase(OP_LE,
                    Protect(
                      if (luaV_lessequal(L, RKB(i), RKC(i)) != GETARG_A(i))
                        ci->u.l.savedpc++;
                      else
                        donextjump(ci);
                    )
                  )
                  vmcase(OP_TEST,
                    if (GETARG_C(i) ? l_isfalse(ra) : !l_isfalse(ra))
                        ci->u.l.savedpc++;
                      else
                      donextjump(ci);
                  )
                  vmcase(OP_TESTSET,
                    TValue *rb = RB(i);
                    if (GETARG_C(i) ? l_isfalse(rb) : !l_isfalse(rb))
                      ci->u.l.savedpc++;
                    else {
                      setobjs2s(L, ra, rb);
                      donextjump(ci);
                    }
                  )
                  vmcase(OP_CALL,
                    int b = GETARG_B(i);
                    int nresults = GETARG_C(i) - 1;
                    if (b != 0) L->top = ra+b;  /* else previous instruction set top */
                    if (luaD_precall(L, ra, nresults)) {  /* C function? */
                      if (nresults >= 0) L->top = ci->top;  /* adjust results */
                      base = ci->u.l.base;
                    }
                    else {  /* Lua function */
                      ci = L->ci;
                      ci->callstatus |= CIST_REENTRY;
                      goto newframe;  /* restart luaV_execute over new Lua function */
                    }
                  )
                  vmcase(OP_TAILCALL,
                    int b = GETARG_B(i);
                    if (b != 0) L->top = ra+b;  /* else previous instruction set top */
                    lua_assert(GETARG_C(i) - 1 == LUA_MULTRET);
                    if (luaD_precall(L, ra, LUA_MULTRET))  /* C function? */
                      base = ci->u.l.base;
                    else {
                      /* tail call: put called frame (n) in place of caller one (o) */
                      CallInfo *nci = L->ci;  /* called frame */
                      CallInfo *oci = nci->previous;  /* caller frame */
                      StkId nfunc = nci->func;  /* called function */
                      StkId ofunc = oci->func;  /* caller function */
                      /* last stack slot filled by 'precall' */
                      StkId lim = nci->u.l.base + getproto(nfunc)->numparams;
                      int aux;
                      /* close all upvalues from previous call */
                      if (cl->p->sizep > 0) luaF_close(L, oci->u.l.base);
                      /* move new frame into old one */
                      for (aux = 0; nfunc + aux < lim; aux++)
                        setobjs2s(L, ofunc + aux, nfunc + aux);
                      oci->u.l.base = ofunc + (nci->u.l.base - nfunc);  /* correct base */
                      oci->top = L->top = ofunc + (L->top - nfunc);  /* correct top */
                      oci->u.l.savedpc = nci->u.l.savedpc;
                      oci->callstatus |= CIST_TAIL;  /* function was tail called */
                      ci = L->ci = oci;  /* remove new frame */
                      lua_assert(L->top == oci->u.l.base + getproto(ofunc)->maxstacksize);
                      goto newframe;  /* restart luaV_execute over new Lua function */
                    }
                  )
                  vmcasenb(OP_RETURN,
                    int b = GETARG_B(i);
                    if (b != 0) L->top = ra+b-1;
                    if (cl->p->sizep > 0) luaF_close(L, base);
                    b = luaD_poscall(L, ra);
                    if (!(ci->callstatus & CIST_REENTRY))  /* 'ci' still the called one */
                      return;  /* external invocation: return */
                    else {  /* invocation via reentry: continue execution */
                      ci = L->ci;
                      if (b) L->top = ci->top;
                      lua_assert(isLua(ci));
                      lua_assert(GET_OPCODE(*((ci)->u.l.savedpc - 1)) == OP_CALL);
                      goto newframe;  /* restart luaV_execute over new Lua function */
                    }
                  )
                  vmcase(OP_FORLOOP,
                    lua_Number step = nvalue(ra+2);
                    lua_Number idx = luai_numadd(L, nvalue(ra), step); /* increment index */
                    lua_Number limit = nvalue(ra+1);
                    if (luai_numlt(L, 0, step) ? luai_numle(L, idx, limit)
                                               : luai_numle(L, limit, idx)) {
                      ci->u.l.savedpc += GETARG_sBx(i);  /* jump back */
                      setnvalue(ra, idx);  /* update internal index */
                      setnvalue(ra+3, idx);  /* and external index */
                    }
                  )
                  vmcase(OP_FORPREP,
                    const TValue *init = ra;
                    const TValue *plimit = ra+1;
                    const TValue *pstep = ra+2;
                    if (!tonumber(init, ra))
                      luaG_runerror(L, LUA_QL("for") " initial value must be a number");
                    else if (!tonumber(plimit, ra+1))
                      luaG_runerror(L, LUA_QL("for") " limit must be a number");
                    else if (!tonumber(pstep, ra+2))
                      luaG_runerror(L, LUA_QL("for") " step must be a number");
                    setnvalue(ra, luai_numsub(L, nvalue(ra), nvalue(pstep)));
                    ci->u.l.savedpc += GETARG_sBx(i);
                  )
                  vmcasenb(OP_TFORCALL,
                    StkId cb = ra + 3;  /* call base */
                    setobjs2s(L, cb+2, ra+2);
                    setobjs2s(L, cb+1, ra+1);
                    setobjs2s(L, cb, ra);
                    L->top = cb + 3;  /* func. + 2 args (state and index) */
                    Protect(luaD_call(L, cb, GETARG_C(i), 1));
                    L->top = ci->top;
                    i = *(ci->u.l.savedpc++);  /* go to next instruction */
                    ra = RA(i);
                    lua_assert(GET_OPCODE(i) == OP_TFORLOOP);
                    goto l_tforloop;
                  )
                  vmcase(OP_TFORLOOP,
                    l_tforloop:
                    if (!ttisnil(ra + 1)) {  /* continue loop? */
                      setobjs2s(L, ra, ra + 1);  /* save control variable */
                       ci->u.l.savedpc += GETARG_sBx(i);  /* jump back */
                    }
                  )
                  vmcase(OP_SETLIST,
                    int n = GETARG_B(i);
                    int c = GETARG_C(i);
                    int last;
                    Table *h;
                    if (n == 0) n = cast_int(L->top - ra) - 1;
                    if (c == 0) {
                      lua_assert(GET_OPCODE(*ci->u.l.savedpc) == OP_EXTRAARG);
                      c = GETARG_Ax(*ci->u.l.savedpc++);
                    }
                    luai_runtimecheck(L, ttistable(ra));
                    h = hvalue(ra);
                    last = ((c-1)*LFIELDS_PER_FLUSH) + n;
                    if (last > h->sizearray)  /* needs more space? */
                      luaH_resizearray(L, h, last);  /* pre-allocate it at once */
                    for (; n > 0; n--) {
                      TValue *val = ra+n;
                      luaH_setint(L, h, last--, val);
                      luaC_barrierback(L, obj2gco(h), val);
                    }
                    L->top = ci->top;  /* correct top (in case of previous open call) */
                  )
                  vmcase(OP_CLOSURE,
                    Proto *p = cl->p->p[GETARG_Bx(i)];
                    Closure *ncl = getcached(p, cl->upvals, base);  /* cached closure */
                    if (ncl == NULL)  /* no match? */
                      pushclosure(L, p, cl->upvals, base, ra);  /* create a new one */
                    else
                      setclLvalue(L, ra, ncl);  /* push cashed closure */
                    checkGC(L, ra + 1);
                  )
                  vmcase(OP_VARARG,
                    int b = GETARG_B(i) - 1;
                    int j;
                    int n = cast_int(base - ci->func) - cl->p->numparams - 1;
                    if (b < 0) {  /* B == 0? */
                      b = n;  /* get all var. arguments */
                      Protect(luaD_checkstack(L, n));
                      ra = RA(i);  /* previous call may change the stack */
                      L->top = ra + n;
                    }
                    for (j = 0; j < b; j++) {
                      if (j < n) {
                        setobjs2s(L, ra + j, base - n + j);
                      }
                      else {
                        setnilvalue(ra + j);
                      }
                    }
                  )
                  vmcase(OP_EXTRAARG,
                    lua_assert(0);
                  )
                }
              }
            }

            此函數(shù)先從CallInfo中取出運(yùn)行的lua closure,取出這個(gè)closure的寄存器的base指針和closure的函數(shù)Proto的常量列表k。

            debug hook

            進(jìn)入for循環(huán)開始執(zhí)行代碼,先取出當(dāng)前指令I(lǐng)nstruction,根據(jù)Lua State的hook mask來判斷是否需要hook代碼執(zhí)行,這個(gè)hook代碼執(zhí)行就是lua提供給外界調(diào)試代碼的庫,我們可以使用這個(gè)debug庫實(shí)現(xiàn)自己的調(diào)試器,兩年前我使用這個(gè)debug實(shí)現(xiàn)過一個(gè)簡(jiǎn)單的lua調(diào)試器。(博客:http://www.shnenglu.com/airtrack/archive/2011/01/01/137825.html 代碼放在github上:https://github.com/airtrack/lua-debugger

            lua提供了四種hookmask,分別是:

            #define LUA_MASKCALL     (1 << LUA_HOOKCALL)
            #define LUA_MASKRET     (1 << LUA_HOOKRET)
            #define LUA_MASKLINE     (1 << LUA_HOOKLINE)
            #define LUA_MASKCOUNT     (1 << LUA_HOOKCOUNT)

            LUA_MASKCALL表示每次調(diào)用函數(shù)的時(shí)候hook;LUA_MASKRET表示每次函數(shù)返回的時(shí)候hook;LUA_MASKLINE表示每行執(zhí)行的時(shí)候hook;
            LUA_MASKCOUNT表示每執(zhí)行count條lua指令hook一次,這里的count是debug.sethook ([thread,] hook, mask [, count])中傳遞的。
            LUA_MASKLINE和LUA_MASKCOUNT類型的hook是在函數(shù)的開頭這段代碼里hook:

                if ((L->hookmask & (LUA_MASKLINE | LUA_MASKCOUNT)) &&
                    (--L->hookcount == 0 || L->hookmask & LUA_MASKLINE)) {
                  Protect(traceexec(L));
                }

            而LUA_MASKCALL和LUA_MASKRET類型的hook則分別在call和return的時(shí)候hook,具體是在ldo.c中的luaD_precall和luaD_poscall中hook。
            如果設(shè)置了debug hook,那執(zhí)行指令的時(shí)候就會(huì)檢測(cè)一下是否需要調(diào)用hook函數(shù)。若需要LUA_MASKLINE或LUA_MASKCOUNT的hook則調(diào)用lvm.c中的traceexec函數(shù),而traceexec函數(shù)通過調(diào)用ldo.c中的luaD_hook函數(shù)完成;若需要LUA_MASKCALL或LUA_MASKRET的hook則ldo.c中的luaD_precall和luaD_poscall會(huì)對(duì)hook進(jìn)行檢測(cè),最終還是調(diào)用到ldo.c中的luaD_hook函數(shù)完成。

            void luaD_hook (lua_State *L, int eventint line) {
              lua_Hook hook = L->hook;
              if (hook && L->allowhook) {
                CallInfo *ci = L->ci;
                ptrdiff_t top = savestack(L, L->top);
                ptrdiff_t ci_top = savestack(L, ci->top);
                lua_Debug ar;
                ar.event = event;
                ar.currentline = line;
                ar.i_ci = ci;
                luaD_checkstack(L, LUA_MINSTACK);  /* ensure minimum stack size */
                ci->top = L->top + LUA_MINSTACK;
                lua_assert(ci->top <= L->stack_last);
                L->allowhook = 0;  /* cannot call hooks inside a hook */
                ci->callstatus |= CIST_HOOKED;
                lua_unlock(L);
                (*hook)(L, &ar);
                lua_lock(L);
                lua_assert(!L->allowhook);
                L->allowhook = 1;
                ci->top = restorestack(L, ci_top);
                L->top = restorestack(L, top);
                ci->callstatus &= ~CIST_HOOKED;
              }
            }

            我們發(fā)現(xiàn)這個(gè)調(diào)用的hook函數(shù)是注冊(cè)在L->hook中的C函數(shù)指針,我們通過debug.sethook注冊(cè)的hook函數(shù)是lua的函數(shù),那這個(gè)注冊(cè)的C函數(shù)肯定是用來完成lua函數(shù)與C函數(shù)之間的轉(zhuǎn)換。
            L->hook這個(gè)函數(shù)指針的注冊(cè)是通過ldebug.c中的lua_sethook函數(shù)完成:

            LUA_API int lua_sethook (lua_State *L, lua_Hook func, int mask, int count) {
              if (func == NULL || mask == 0) {  /* turn off hooks? */
                mask = 0;
                func = NULL;
              }
              if (isLua(L->ci))
                L->oldpc = L->ci->u.l.savedpc;
              L->hook = func;
              L->basehookcount = count;
              resethookcount(L);
              L->hookmask = cast_byte(mask);
              return 1;
            }

            在ldblib.c中的db_sethook中調(diào)用了lua_sethook函數(shù),這個(gè)hook函數(shù)是ldblib.c中的hookf:

            static void hookf (lua_State *L, lua_Debug *ar) {
              static const char *const hooknames[] =
                {"call", "return", "line", "count", "tail call"};
              gethooktable(L);
              lua_pushthread(L);
              lua_rawget(L, -2);
              if (lua_isfunction(L, -1)) {
                lua_pushstring(L, hooknames[(int)ar->event]);
                if (ar->currentline >= 0)
                  lua_pushinteger(L, ar->currentline);
                else lua_pushnil(L);
                lua_assert(lua_getinfo(L, "lS", ar));
                lua_call(L, 2, 0);
              }
            }

            這個(gè)函數(shù)就把注冊(cè)的lua hook函數(shù)取出來然后調(diào)用,傳遞的hook類型作為hook函數(shù)的第一參數(shù),分別是{"call", "return", "line", "count", "tail call"}。

            寄存器結(jié)構(gòu)

            lua是寄存器虛擬機(jī),它為每個(gè)函數(shù)在運(yùn)行時(shí)期最多分配250個(gè)寄存器。函數(shù)運(yùn)行時(shí)都是通過這些寄存器來操作數(shù)據(jù),指令操作寄存器的參數(shù)都是記錄著相應(yīng)寄存器的下標(biāo)。在for循環(huán)中,通過RA(i)獲取到指令i的參數(shù)A的寄存器,lua指令格式在上一篇中有介紹(http://www.shnenglu.com/airtrack/archive/2012/08/12/186998.html),RA宏獲得A參數(shù)的寄存器下標(biāo),再加上當(dāng)前運(yùn)行函數(shù)的base指針,就可以得出相應(yīng)的寄存器。再之后通過GET_OPCODE(i)獲得opcode并進(jìn)入switch-case,分別針對(duì)每條指令類型取出相應(yīng)的其它指令參數(shù)并執(zhí)行。
            lua寄存器結(jié)構(gòu)如圖:


            對(duì)每條指令分別根據(jù)指令類型操作A、B、C、Ax、Bx、sBx參數(shù),參數(shù)可以是寄存器的下標(biāo),也可以是Proto的常量列表k的下標(biāo)。case的第一條指令OP_MOVE就是最簡(jiǎn)單的指令,從指令i中取出參數(shù)B,然后把B指向的TValue賦值給A指向的TValue。從常量列表中把TValue load到寄存器中的指令有兩種,分別是OP_LOADK和OP_LOADKX。在OP_LOADK中,參數(shù)Bx就是Proto的常量列表的下標(biāo),然后簡(jiǎn)單的將這個(gè)TValue load到寄存器RA(i)中,如果一個(gè)函數(shù)的常量很多,個(gè)數(shù)超過了,參數(shù)Bx(14~31bits,共18位)的表示范圍,這時(shí)候就要使用OP_LOADKX指令表示。在OP_LOADKX指令中,會(huì)繼續(xù)讀取下一條指令,下一條指令的類型是OP_EXTRAARG,它的參數(shù)是Ax(6~31bits,共26位)來表示Proto的常量列表的下標(biāo),這樣常量的個(gè)數(shù)就擴(kuò)大到了26位的表示范圍。

            函數(shù)調(diào)用的棧結(jié)構(gòu)

            lua的函數(shù)調(diào)用指令是OP_CALL和OP_TAILCALL,實(shí)際上函數(shù)調(diào)用是通過luaD_precall完成,這個(gè)函數(shù)判斷被調(diào)用的函數(shù)是否是C函數(shù),如果是C函數(shù)的話那就將函數(shù)執(zhí)行完返回,如果不是則準(zhǔn)備好一些基本數(shù)據(jù),并把指令切換到被調(diào)用的lua函數(shù)的指令地址上,然后執(zhí)行被調(diào)用函數(shù)的指令。

            int luaD_precall (lua_State *L, StkId func, int nresults) {
              lua_CFunction f;
              CallInfo *ci;
              int n;  /* number of arguments (Lua) or returns (C) */
              ptrdiff_t funcr = savestack(L, func);
              switch (ttype(func)) {
                case LUA_TLCF:  /* light C function */
                  f = fvalue(func);
                  goto Cfunc;
                case LUA_TCCL: {  /* C closure */
                  f = clCvalue(func)->f;
                 Cfunc:
                  luaD_checkstack(L, LUA_MINSTACK);  /* ensure minimum stack size */
                  ci = next_ci(L);  /* now 'enter' new function */
                  ci->nresults = nresults;
                  ci->func = restorestack(L, funcr);
                  ci->top = L->top + LUA_MINSTACK;
                  lua_assert(ci->top <= L->stack_last);
                  ci->callstatus = 0;
                  if (L->hookmask & LUA_MASKCALL)
                    luaD_hook(L, LUA_HOOKCALL, -1);
                  lua_unlock(L);
                  n = (*f)(L);  /* do the actual call */
                  lua_lock(L);
                  api_checknelems(L, n);
                  luaD_poscall(L, L->top - n);
                  return 1;
                }
                case LUA_TLCL: {  /* Lua function: prepare its call */
                  StkId base;
                  Proto *p = clLvalue(func)->p;
                  luaD_checkstack(L, p->maxstacksize);
                  func = restorestack(L, funcr);
                  n = cast_int(L->top - func) - 1;  /* number of real arguments */
                  for (; n < p->numparams; n++)
                    setnilvalue(L->top++);  /* complete missing arguments */
                  base = (!p->is_vararg) ? func + 1 : adjust_varargs(L, p, n);
                  ci = next_ci(L);  /* now 'enter' new function */
                  ci->nresults = nresults;
                  ci->func = func;
                  ci->u.l.base = base;
                  ci->top = base + p->maxstacksize;
                  lua_assert(ci->top <= L->stack_last);
                  ci->u.l.savedpc = p->code;  /* starting point */
                  ci->callstatus = CIST_LUA;
                  L->top = ci->top;
                  if (L->hookmask & LUA_MASKCALL)
                    callhook(L, ci);
                  return 0;
                }
                default: {  /* not a function */
                  func = tryfuncTM(L, func);  /* retry with 'function' tag method */
                  return luaD_precall(L, func, nresults);  /* now it must be a function */
                }
              }
            }

            lua的函數(shù)調(diào)用棧是通過一個(gè)CallInfo的鏈表來表示,每一個(gè)CallInfo鏈表元素表示一層函數(shù)調(diào)用,每個(gè)CallInfo通過prev和next指針分別指向前面的函數(shù)和后面的函數(shù)。CallInfo中的base和top分別指向這個(gè)調(diào)用棧幀的起始地址和結(jié)束地址,base到top這些棧空間在函數(shù)運(yùn)行內(nèi)部就是可用的寄存器。func則指向這個(gè)被調(diào)用函數(shù)的closure所在lua棧中的地址。

            函數(shù)CallInfo鏈表結(jié)構(gòu)與lua的棧的格式的關(guān)系有如下3種:

            1.被調(diào)用函數(shù)為普通lua函數(shù)時(shí),調(diào)用者把被調(diào)用函數(shù)的closure放到棧中,然后把傳入函數(shù)的參數(shù)依次放入棧中。被調(diào)用者的CallInfo中的func指針指向它所屬的closure,并把這個(gè)運(yùn)行時(shí)期的base指針指向傳進(jìn)來的第一參數(shù),如下圖:



            2.被調(diào)用函數(shù)是vararg(變參)的lua函數(shù)時(shí),被調(diào)用者的CallInfo的func還是指向相應(yīng)的closure,固定參數(shù)則會(huì)復(fù)制一份,并把原來的設(shè)置為nil,而多出的參數(shù)則保留在原始位置,并將base指針指向復(fù)制的第一個(gè)實(shí)參。這樣,base指針前面的就是多出的參數(shù),即固定的參數(shù)是從base指針指向的地方開始,而變參數(shù)則在base指針前面,這樣可以保證后續(xù)的指令訪問固定的參數(shù)跟非可變參數(shù)函數(shù)(第一種情況)時(shí)一致。
            例如:一個(gè)變參函數(shù)function f(a, b, ...) end,這樣調(diào)用f(1, 2, 3, 4),那么會(huì)把1和2復(fù)制一份,分別作為a和b的實(shí)參,3和4則保留在原始位置,也就是在base指針之前。


            3.被調(diào)用的函數(shù)是C函數(shù)的時(shí)候,CallIInfo的top指向L->top + LUA_MINSTACK(20),為C函數(shù)操作lua棧預(yù)留的最小stack空間,在被調(diào)用的C函數(shù)中若使用的lua棧空間比較多時(shí),需要調(diào)用lua_checkstack來向lua申請(qǐng)保證有足夠的棧空間使用,不然就會(huì)出現(xiàn)lua stack overflow的錯(cuò)誤。



            函數(shù)調(diào)用完成后,lua通過指令OP_RETURN返回,這時(shí)候,最后一個(gè)CallIInfo就回收了。在回收之前,通過luaD_poscall來將函數(shù)的返回值復(fù)制到相應(yīng)的位置,函數(shù)返回值復(fù)制到的位置的起點(diǎn)就是closure的位置,把closure覆蓋掉。若調(diào)用的CallInfo表示的是C函數(shù)時(shí),也是通過luaD_poscall完成返回值的復(fù)制。

            int luaD_poscall (lua_State *L, StkId firstResult) {
              StkId res;
              int wanted, i;
              CallInfo *ci = L->ci;
              if (L->hookmask & (LUA_MASKRET | LUA_MASKLINE)) {
                if (L->hookmask & LUA_MASKRET) {
                  ptrdiff_t fr = savestack(L, firstResult);  /* hook may change stack */
                  luaD_hook(L, LUA_HOOKRET, -1);
                  firstResult = restorestack(L, fr);
                }
                L->oldpc = ci->previous->u.l.savedpc;  /* 'oldpc' for caller function */
              }
              res = ci->func;  /* res == final position of 1st result */
              wanted = ci->nresults;
              L->ci = ci = ci->previous;  /* back to caller */
              /* move results to correct place */
              for (i = wanted; i != 0 && firstResult < L->top; i--)
                setobjs2s(L, res++, firstResult++);
              while (i-- > 0)
                setnilvalue(res++);
              L->top = res;
              return (wanted - LUA_MULTRET);  /* 0 iff wanted == LUA_MULTRET */
            }

            尾遞歸

            lua對(duì)于遞歸會(huì)有尾遞歸優(yōu)化,如果一個(gè)函數(shù)調(diào)用是尾遞歸的話,那么函數(shù)的調(diào)用棧是不會(huì)增長(zhǎng)的。lua通過OP_TAILCALL指令完成尾遞歸調(diào)用,這條指令的前面一段跟OP_CALL相似,通過luaD_precall增加函數(shù)調(diào)用棧信息CallInfo。當(dāng)luaD_precall返回時(shí),調(diào)用的不是C函數(shù),則會(huì)將新增的CallInfo與上一個(gè)CallInfo棧幀合并,然后把新增的CallInfo移除掉,這樣的尾遞歸調(diào)用就不會(huì)導(dǎo)致棧幀增長(zhǎng)了。

            lua的其它指令就是很明確的操作一些寄存器和常量來完成代碼執(zhí)行。
            posted on 2012-09-19 12:34 airtrack 閱讀(7159) 評(píng)論(5)  編輯 收藏 引用

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            # re: lua源碼剖析(三):VM 2012-09-20 13:42 zenk
            lz的分析很贊

            請(qǐng)問一下:變參數(shù)的函數(shù)被調(diào)用時(shí),參數(shù)為啥需要復(fù)制一份,base指針則指向復(fù)制的那些實(shí)參的第一個(gè)地址。  回復(fù)  更多評(píng)論
              
            # re: lua源碼剖析(三):VM 2012-09-20 15:56 airtrack
            @zenk
            我對(duì)這段描述不夠清楚,現(xiàn)在已經(jīng)補(bǔ)上了。

            復(fù)制的只是固定的那些參數(shù),"..."所代表的變參并沒有復(fù)制,保留在base指針前面,這樣可以保證后續(xù)指令訪問固定的那些參數(shù)和非可變參數(shù)函數(shù)是一致。  回復(fù)  更多評(píng)論
              
            # re: lua源碼剖析(三):VM 2012-09-23 08:06 zenk
            @airtrack

            按照你說的意思訪問變參數(shù)的寄存器應(yīng)該是小于0的,但是看了一下源代碼沒發(fā)現(xiàn)lua是如何處理,估計(jì)是OP_VARARG這個(gè)沒理解透徹

            想請(qǐng)教一下,lua如何處理訪問變參數(shù)的,比如說可以通過arg這個(gè)本地變量訪問,那lua什么時(shí)候創(chuàng)建這個(gè)本地變量(看了一下午源碼沒明白)

            謝了  回復(fù)  更多評(píng)論
              
            # re: lua源碼剖析(三):VM 2012-09-23 09:13 airtrack
            @zenk

            OP_VARARG這條指令就是訪問...參數(shù)的,可以看到用
            int n = cast_int(base - ci->func) - cl->p->numparams - 1;
            來計(jì)算可變參數(shù)變參的個(gè)數(shù)(cl->p->numparams是這個(gè)函數(shù)的固定參數(shù)的個(gè)數(shù)),接下來在判斷B參數(shù)是否為0,如果為0,那就有多少個(gè)變參就復(fù)制多少個(gè),不然就復(fù)制B - 1個(gè)變參。在lua中如下代碼會(huì)生成OP_VARARG指令:
            function f(...)
            print(...)
            end

            至于arg變量,在lua 5.2中已經(jīng)不會(huì)自動(dòng)打包可變參數(shù)...為一個(gè)arg變量,在lua 5.2中要使用arg變量可以這樣寫:
            function f(...)
            local arg = table.pack(...)
            end  回復(fù)  更多評(píng)論
              
            # re: lua源碼剖析(三):VM 2012-09-23 13:45 zenk
            @airtrack

            謝謝,受教了  回復(fù)  更多評(píng)論
              

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