java 虚拟机指令集_jvm规范-jvm虚拟指令集及编译

第六章：jvm虚拟指令集

6.1假定：“必须”的含义

对于jvm指令的一些“必须”的要求，在运行期要求javaclass的结构是满足约束的，对于不满足约束的情况，jvm的行为是未定义的。

6.2保留操作码

在java class文件中使用的指令操作码，有三个操作码是保留的，供java虚拟机内部使用。

254(0xfe)和255(0xff),分别有助记符impdep1和impdep2,目的是在软件或者硬件实现的特定功能提供“后门”或陷阱。

202(0xca),有助记符breakpoint,目的是由调试程序使用来实现断点。

6.3虚拟机错误

当内部错误或者资源限制导致java语言语义不能实现时，jvm抛出一个VirtualMachineError类的子类的实例。jvm规范不规定和语言抛出的时间和地点。

6.4jvm指令集

我不一一例举各种指令的操作码和用法，需要时去查就行了。

第七章 为jvm编译

7.1范例格式

java编译成为class文件之后，以类汇编的jvm操作指令方式存在，jdk自带的javap程序具有这样的功能，将class文件翻译为这样的指令集。

下面是我测试的一个实例：

源文件为test.java

public class test {

public static String a = "";

public int i =0;

public test() {

int i=0;

String a = "xyz";

}

}

编译完成为test.class,用javap生成之后输出结果为：

C:\JBuilderX\jdk1.4\bin>javap -c -classpath "c:/" test

Compiled from "test.java"

public class test extends java.lang.Object{

public static java.lang.String a;

public int i;

static {};

Code:

0: ldc #4; //String

2: putstatic #5; //Field a:Ljava/lang/String;

5: nop

6: return

public test();

Code:

0: aload_0

1: invokespecial #1; //Method java/lang/Object."":()V

4: aload_0

5: iconst_0

6: putfield #2; //Field i:I

9: iconst_0

10: istore_1

11: ldc #3; //String xyz

13: astore_2

14: nop

15: return

}

7.2常数、局部变量和控制结构的使用

jvm是面向栈的，大多数操作都是从当前框架的操作数栈中取得操作数。

7。3运算

jvm一般在操作数栈上进行运算，即从栈中取操作数，并将结果存入操作数栈中。

7。4访问常数池

byte,char,short,以及小int值都可以通过立即数的方式编译在method的code中，但是int,long,float,double,以及string实例的引用，就需要对常数池进行访问了。使用ldc,ldc_w,ldc2_w指令管理。

7.5更多控制范例

可供查阅

7。6接收参数

如果向java实例方法传递了n个参数，它们被接收，按约定，框架的编号1到n的局部变量为新的方法调用创建，顺序为接收的顺序。

7。7调用方法

对java实例方法的调用，是在对象的运行期类型上调度的。用invokevirtual实现，将其参数取做对常数池表项的索引，给出对象的类类型的完整限定符名称，再调用方法的名称和方法的描述符。

对java静态(类)方法的调用，无需传递类实例，其余和实例方法相似，用invokespecial方法实现。

invokespecail指令用于调用实例初始化方法。超类方法和调用private方法。

7。8处理类实例

构建一个类实例的过程，在建立对象及其实例域之后，用invokespecial调用相应构造函数对应的方法来初始化对象。

对对象域的访问用getfield和putfield指令完成。

7。9数组

主要讲的是数组操作的相关jvm指令，如：newarray,过一遍，可以查阅。

7。10编译开关

对于java的switch指令，jvm有对应的两种指令：tableswitch,lookupswitch.

tableswitch指定取值范围，而lookupswitch并不指定取值范围，两者如何选择完全由效率选择决定。

7。11对操作数栈的操作

jvm有大量的指令补充，将操作数栈的内容作为无类型字或成对的无类型字操纵。便于jvm虚拟机指令的灵活组成。

如dup,dup_x2等，都是对字或者双字进行操作。

7。12抛出或者处理异常

jvm中try...catch块的处理对于jvm指令处理是透明的，辅助控制是由异常表来完成的，由异常表来决定到哪里去调用处理，哪些部分的异常是受控的。

7。13编译finally

try.....finally语句与try-catch相似，只是其辅助控制是由指令jsr(子例程调用)显式的表示，在jsr调用之前，将下一指令的地址压入栈中。而异常表只控制try块的范围。

7。14同步

jvm用monitorenter和monitorexit指令对同步提供显式支持。而java常用sychronized方法。

sychronized“方法”通常不是用monitorenter和monitorexit指令实现的。往往是由“方法调用指令”检查常数池里的ACC_SYCHRONIZED标志

但monitorenter和monitorexit指令是为了支持sychronized“语句”而存在的。

注意这里的方法和语句的区别。

语句实例如下：test.java

public class test {

public test() {

}

public static void main(String[] args) {

synchronized(new Object()){

int i = 0;

}

}

}

编译完的结果：

C:\JBuilderX\bin>javap -c -classpath "d:/epm40/classes" test

Compiled from "test.java"

public class test extends java.lang.Object{

public test();

Code:

0: aload_0

1: invokespecial #1; //Method java/lang/Object."":()V

4: nop

5: return

public static void main(java.lang.String[]);

Code:

0: new #2; //class Object

3: dup

4: invokespecial #1; //Method java/lang/Object."":()V

7: dup

8: astore_1

9: monitorenter

10: iconst_0

11: istore_2

12: nop

13: aload_1

14: monitorexit

15: goto 23

18: astore_3

19: aload_1

20: monitorexit

21: aload_3

22: athrow

23: nop

24: return

Exception table:

from to target type

10 15 18 any

18 21 18 any

}

而synchronized方法编译没有特殊之处，只是在方法名上加了synchronzied字样。

From:/flyffa/archive//08/24/65566.html