第八節(jié)課 消息流程分析之快速查找(下)

上篇文章我們通過源碼查看了方法底層調(diào)用的邏輯说莫，但是只分析到了objc_msgSend
的主體邏輯臼勉，并沒有深入了解折晦，那么這篇文章我們就繼續(xù)深入嵌纲。

深入前在抛，小小的回顧還是有必要的

主要的流程：
1.判斷當(dāng)前接收者是否存在cmp p0, #0

2.判斷是不是SUPPORT_TAGGED_POINTERS類型。如果是返吻，執(zhí)行b.le LNilOrTagged,然后在里面執(zhí)行 b.eq LReturnZero姑子。如果不是SUPPORT_TAGGED_POINTERS類型，直接b.eq LReturnZero思喊，此次objc_msgSend無效壁酬，結(jié)束本次消息發(fā)送。

3.如果p0存在恨课，則將x0存入到p13,x0是receiver，即類岳服，即類的首地址剂公，即isa，也就是說p13=isa吊宋。通過isa拿到class

GetClassFromIsa_p16 p13, 1, x0

4.查看GetClassFromIsa_p16源碼纲辽，最終獲取到p16=class

5.CacheLookup NORMAL

這篇文章我們就主要來分析這個CacheLookup NORMAL

CacheLookup 緩存查找匯編源碼

.macro CacheLookup 
    //
    // Restart protocol:
    //
    //   As soon as we're past the LLookupStart$1 label we may have loaded
    //   an invalid cache pointer or mask.
    //
    //   When task_restartable_ranges_synchronize() is called,
    //   (or when a signal hits us) before we're past LLookupEnd$1,
    //   then our PC will be reset to LLookupRecover$1 which forcefully
    //   jumps to the cache-miss codepath which have the following
    //   requirements:
    //
    //   GETIMP:
    //     The cache-miss is just returning NULL (setting x0 to 0)
    //
    //   NORMAL and LOOKUP:
    //   - x0 contains the receiver
    //   - x1 contains the selector
    //   - x16 contains the isa
    //   - other registers are set as per calling conventions
    //
    
    mov x15, x16            // stash the original isa
LLookupStart\Function:
    // p1 = SEL, p16 = isa
#if CACHE_MASK_STORAGE == CACHE_MASK_STORAGE_HIGH_16_BIG_ADDRS
    ldr p10, [x16, #CACHE]              // p10 = mask|buckets
    lsr p11, p10, #48           // p11 = mask
    and p10, p10, #0xffffffffffff   // p10 = buckets
    and w12, w1, w11            // x12 = _cmd & mask
#elif CACHE_MASK_STORAGE == CACHE_MASK_STORAGE_HIGH_16 //真機架構(gòu)
    ldr p11, [x16, #CACHE]  //x16進行平移#CACHE大小，存儲到p11璃搜。CACHE全局搜索賦值拖吼，是2 * __SIZEOF_POINTER__也就是2倍的指針大小，也就是16.平移后的位置就相當(dāng)于cache_t的位置这吻。p11 = cache_t
            // p11 = mask|buckets
    #if CONFIG_USE_PREOPT_CACHES
        #if __has_feature(ptrauth_calls)
    tbnz    p11, #0, LLookupPreopt\Function
    and p10, p11, #0x0000ffffffffffff   // p10 = buckets
        #else
    and p10, p11, #0x0000fffffffffffe   // p10 = buckets
    tbnz    p11, #0, LLookupPreopt\Function   //不為0就跳轉(zhuǎn)LLookupPreopt
        #endif
    eor p12, p1, p1, LSR #7 
    and p12, p12, p11, LSR #48  //cache_t(_bucketsAndMaybeMask)右移48位吊档，即清空了buckets，可以得到mask唾糯，最后將p12 & mask怠硼，得到了第一次查找bucket_t的index鬼贱，即first_probed
        // x12 = (_cmd ^ (_cmd >> 7)) & mask
    #else

//  p11 cache -> p10 = buckets
//  p11, LSR #48 -> mask
//  p1(_cmd) & mask = index -> p12
    and p10, p11, #0x0000ffffffffffff   // p10 = buckets
    and p12, p1, p11, LSR #48       // x12 = _cmd & mask

#endif // CONFIG_USE_PREOPT_CACHES
#elif CACHE_MASK_STORAGE == CACHE_MASK_STORAGE_LOW_4
    ldr p11, [x16, #CACHE]              // p11 = mask|buckets
    and p10, p11, #~0xf         // p10 = buckets
    and p11, p11, #0xf          // p11 = maskShift
    mov p12, #0xffff
    lsr p11, p12, p11           // p11 = mask = 0xffff >> p11
    and p12, p1, p11            // x12 = _cmd & mask
#else
#error Unsupported cache mask storage for ARM64.
#endif


// objc - 源碼調(diào)試 + 匯編
//  p11 cache -> p10 = buckets
//  p1(_cmd) & mask = index -> p12
//  (_cmd & mask) << 4  -> int 1 2 3 4 5   地址->int
//  buckets +  代表內(nèi)存平移 (1 2 3 4)
//  b[i] -> b + I
//  p13 當(dāng)前查找bucket
    add p13, p10, p12, LSL #(1+PTRSHIFT)
                        // p13 = buckets + ((_cmd & mask) << (1+PTRSHIFT))

                        // do {
//  *bucket--  p17, p9
//  bucket 里面的東西 imp (p17) sel (p9)
//  查到的 sel (p9) 和我們 say1
1:  ldp p17, p9, [x13], #-BUCKET_SIZE   //     {imp, sel} = *bucket--
    cmp p9, p1              //     if (sel != _cmd) {
    b.ne    3f              //         scan more
                        //     } else {
2:  CacheHit \Mode              // hit:    call or return imp
                        //     }
3:  cbz p9, \MissLabelDynamic       //     if (sel == 0) goto Miss;
    cmp p13, p10            // } while (bucket >= buckets)
    b.hs    1b

主要分為以下幾步：
【第一步】通過cache首地址平移16字節(jié)（因為在objc_class中，cache正好距離首地址16字節(jié)香璃，即isa首地址 占8字節(jié)这难，superClass占8字節(jié)），獲取cache葡秒，cache中高16位存mask姻乓，低48位存buckets，即p11 = cache

【第二步】從cache中分別取出buckets和mask眯牧，并由mask根據(jù)哈希算法計算出哈希下標(biāo)
通過cache和掩碼（即0x0000fffffffffffe）的 & 運算蹋岩，將高16位mask抹零，得到buckets指針地址炸站，即p10 = buckets

將cache右移48位星澳，得到mask，即p11 = mask

將objc_msgSend的參數(shù)p1（即第二個參數(shù)_cmd）& msak,通過哈希算法旱易，得到需要查找存儲sel-imp的bucket下標(biāo)index禁偎，即p12 = index = _cmd & mask,為什么通過這種方式呢？因為在存儲sel-imp時阀坏，也是通過同樣哈希算法計算哈希下標(biāo)進行存儲如暖，所以讀取也需要通過同樣的方式讀取。

總結(jié)：

文字版流程

1. 首先判斷recevier是否存在
2. recevier -> isa -> class(p16)
3. class通過內(nèi)存平移 -> cache(bucket mask)
4. bucket掩碼 -> bucket
5. mask掩碼 -> mask
6. insert 哈希函數(shù) （mask_t）(value & mask)
7. 得到第一次查找的index
8. bucket + index bucket平移獲取整個緩存里面的第幾個
9. bucket{imp sel}
10. 拿到sel 與_cmd 進行比較 sel == _cmd -> cacheHit -> imp^isa = imp(br)調(diào)用imp
11. sel != _cmd bucket 再次平移
12. 死循環(huán) 遍歷
13. 找不到 ->_objc_msgSend_uncached

圖片版流程

08-objmsgSend主流程.png