Atitit.java 虚拟机的构成 与指令分类 与 指令集合 以及字节码查看工具javjap

Atitit.java 虚拟机的构成 与指令分类 与 指令集合 以及字节码查看工具javjap

1.1. 虚拟机的构成 java虚拟机--处理器、堆栈、寄存器、指令系统。 1

1.2. 虚拟机执行过程1

1.3. 约有250个指令2

2. JVM指令助记符 分类2

2.1. 变量到操作数栈：2

2.2. 算数指令3

2.3. 移位指令3

2.4. 逻辑指令4

2.5. 流程跳转指令4

2.6. Oo指令4

2.7. 运算指令
5

3. 查看指令反编译工具6

3.1.   分析java语言特性的一个好帮手是使用javap工具查看java编译后的字节码，6

3.2. 配置eclipse 的run外部tool7

1.1. 虚拟机的构成 java虚拟机--处理器、堆栈、寄存器、指令系统。

Java堆栈有堆栈块（stack frames (or frames)）组成。堆栈块包含Java方法调用的状态。当一个线程调用一个方法时，Java虚拟机会将一个新的块压到Java堆栈中，当这个方法运行结束时，Java虚拟机会将对应的块弹出并抛弃。 

     Java虚拟机不使用寄存器保存计算的中间结果，而是用Java堆栈在存放中间结果。这是的Java虚拟机的指令更紧凑，也更容易在一个没有寄存器的设备上实现Java虚拟机。

1.2. 虚拟机执行过程

Java虚拟机指令由一个字节长度的、代表某种特定含义的操作码(Opcode)以及其后的零个至多个代表此操作参数的操作数构成。虚拟机中许多指令并不包含操作数，只有一个操作码。若忽略异常，JVM解释器使用一下为代码即可有效工作。

复制代码 代码如下:

do{

    自动计算PC寄存器以及从PC寄存器的位置取出操作码

    if(存在操作数) 取出操作数;

    执行操作码所定义的操作;

}while(处理下一次循环)

操作数的数量以及长度，取决于操作码，若一个操作数长度超过了一个字节，将会以Big-Endian顺序存储(高位在前字节码)，其值应为(byte1<<8)|byte2。

作者:: 绰号:老哇的爪子 （ 全名：：Attilax Akbar Al Rapanui 阿提拉克斯 阿克巴 阿尔 拉帕努伊 ） 汉字名：艾龙，  EMAIL:1466519819@qq.com

转载请注明来源： http://blog.csdn.net/attilax

1.3. 约有250个指令

参考

JVM指令集（指令码、助记符、功能描述） --- 逐渐更新 --- 2011-08-23 - 专栏 - 博客频道 - CSDN.NET.htm

2. JVM指令助记符 分类

2.1. 变量到操作数栈：

iload,iload_,lload,lload_,fload,fload_,dload,dload_,aload,aload_

操作数栈到变量：istore,istore_,lstore,lstore_,fstore,fstore_,dstore,dstor_,astore,astore_

常数到操作数栈：bipush,sipush,ldc,ldc_w,ldc2_w,aconst_null,iconst_ml,iconst_,lconst_,fconst_,dconst_

把数据装载到操作数栈：baload,caload,saload,iaload,laload,faload,daload,aaload

从操作数栈存存储到数组：bastore,castore,sastore,iastore,lastore,fastore,dastore,aastore

2.2. 算数指令

加：iadd,ladd,fadd,dadd

减：is ,ls ,fs ,ds 

乘：imul,lmul,fmul,dmul

除：idiv,ldiv,fdiv,ddiv

余数：irem,lrem,frem,drem

取负：ineg,lneg,fneg,dneg

2.3. 移位指令

移位：ishl,lshr,iushr,lshl,lshr,lushr

按位或：ior,lor

按位与：iand,land

按位异或：ixor,lxor

类型转换：i2l,i2f,i2d,l2f,l2d,f2d(放宽数值转换)

          i2b,i2c,i2s,l2i,f2i,f2l,d2i,d2l,d2f(缩窄数值转换)

2.4. 逻辑指令

2.5. 流程跳转指令

有条件转移：ifeq,iflt,ifle,ifne,ifgt,ifge,ifnull,ifnonnull,if_icmpeq,if_icmpene,

            if_icmplt,if_icmpgt,if_icmple,if_icmpge,if_acmpeq,if_acmpne,lcmp,fcmpl

    fcmpg,dcmpl,dcmpg

复合条件转移：tableswitch,lookupswitch

无条件转移：goto,goto_w,jsr,jsr_w,ret

方法返回：ireturn,lreturn,freturn,dreturn,areturn,return

异常：athrow

finally关键字的实现使用：jsr,jsr_w,ret

2.6. Oo指令

创建类实便：new

创建新数组：newarray,anewarray,multianwarray

访问类的域和类实例域：getfield,putfield,getstatic,putstatic

获取数组长度：arraylength

检相类实例或数组属性：instanceof,checkcast

操作数栈管理：pop,pop2,dup,dup2,dup_xl,dup2_xl,dup_x2,dup2_x2,swap

调度对象的实便方法：invokevirt l

调用由接口实现的方法：invokeinterface

调用需要特殊处理的实例方法：invokespecial

调用命名类中的静态方法：invokestatic

  3)访问字段指令:getfield,putfield,getstatic,putstatic

7)检查实例类型指令:instanceof,checkcast

2.7. 运算指令

算术指令用于对两个操作数栈上的值进行某种特定运算，并把结果重新存入到操作栈顶。

    1)加法指令:iadd,ladd,fadd,dadd

    2)减法指令:isub,lsub,fsub,dsub

    3)乘法指令:imul,lmul,fmul,dmul

    4)除法指令:idiv,ldiv,fdiv,ddiv

    5)求余指令:irem,lrem,frem,drem

    6)取反指令:ineg,leng,fneg,dneg

    7)位移指令:ishl,ishr,iushr,lshl,lshr,lushr

    8)按位或指令:ior,lor

    9)按位与指令:iand,land

    10)按位异或指令:ixor,lxor

    11)局部变量自增指令:iinc

    12)比较指令:dcmpg,dcmpl,fcmpg,fcmpl,lcmp

Java虚拟机没有明确规定整型数据溢出的情况，但规定了

3. 查看指令反编译工具

3.1.   分析java语言特性的一个好帮手是使用javap工具查看java编译后的字节码，

楼主今天在学习java泛型中的桥方法时遇到一些不解，想到javap这个好工具可以帮助解答一些疑惑，索性就捣鼓如何在eclipse中配置javap工具快速查看java字节码。

选项：

-help 帮助

-l 输出行和变量的表

-public 只输出public方法和域

-protected 只输出public和protected类和成员

-package 只输出包，public和protected类和成员，这是默认的

-p -private 输出所有类和成员

-s 输出内部类型签名

-c 输出分解后的代码，例如，类中每一个方法内，包含java字节码的指令，

-verbose 输出栈大小，方法参数的个数

-constants 输出静态final常量

3.2. 配置eclipse 的run外部tool

Worikdir：：： ${project_loc}

Argue：：：-classpath WEB-INF\classes -c  ${java_type_name}

-classpath WEB-INF\classes -l -p -s  -constants -v -c  ${java_type_name}

package aaa;

public class haloDecomp {

public static void main(String[] args) {

System.out.println("helo world");

}

}

返回zai console：：

Compiled from "haloDecomp.java"

public class aaa.haloDecomp {

public aaa.haloDecomp();

Code:

0: aload_0

1: invokespecial #8                  // Method java/lang/Object."<init>":()V

4: return

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

Code:

0: getstatic     #16                 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;

3: ldc           #22                 // String helo world

5: invokevirtual #24                 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V

8: return

}

Classfile /C:/workspace 空格/AtiPlatf/WEB-INF/classes/aaa/haloDecomp.class

Last modified 2016-2-8; size 755 bytes

MD5 checksum 6cd22bffd3cc27d213122a02856eb541

Compiled from "haloDecomp.java"

public class aaa.haloDecomp

SourceFile: "haloDecomp.java"

minor version: 0

major version: 50

flags: ACC_PUBLIC, ACC_SUPER

Constant pool:

#1 = Class              #2             //  aaa/haloDecomp

#2 = Utf8               aaa/haloDecomp

#3 = Class              #4             //  java/lang/Object

#4 = Utf8               java/lang/Object

#5 = Utf8               <init>

#6 = Utf8               ()V

#7 = Utf8               Code

#8 = Methodref          #3.#9          //  java/lang/Object."<init>":()V

#9 = NameAndType        #5:#6          //  "<init>":()V

#10 = Utf8               LineNumberTable

#11 = Utf8               LocalVariableTable

#12 = Utf8               this

#13 = Utf8               Laaa/haloDecomp;

#14 = Utf8               main

#15 = Utf8               ([Ljava/lang/String;)V

#16 = Fieldref           #17.#19        //  java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;

#17 = Class              #18            //  java/lang/System

#18 = Utf8               java/lang/System

#19 = NameAndType        #20:#21        //  out:Ljava/io/PrintStream;

#20 = Utf8               out

#21 = Utf8               Ljava/io/PrintStream;

#22 = String             #23            //  helo world

#23 = Utf8               helo world

#24 = Methodref          #25.#27        //  java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V

#25 = Class              #26            //  java/io/PrintStream

#26 = Utf8               java/io/PrintStream

#27 = NameAndType        #28:#29        //  println:(Ljava/lang/String;)V

#28 = Utf8               println

#29 = Utf8               (Ljava/lang/String;)V

#30 = Methodref          #1.#31         //  aaa/haloDecomp.t2:()V

#31 = NameAndType        #32:#6         //  t2:()V

#32 = Utf8               t2

#33 = Utf8               args

#34 = Utf8               [Ljava/lang/String;

#35 = Class              #36            //  com/attilax/lang/AString

#36 = Utf8               com/attilax/lang/AString

#37 = Methodref          #35.#38        //  com/attilax/lang/AString."<init>":(Ljava/lang/String;)V

#38 = NameAndType        #5:#29         //  "<init>":(Ljava/lang/String;)V

#39 = Methodref          #35.#40        //  com/attilax/lang/AString.Left:(I)Lcom/attilax/lang/AString;

#40 = NameAndType        #41:#42        //  Left:(I)Lcom/attilax/lang/AString;

#41 = Utf8               Left

#42 = Utf8               (I)Lcom/attilax/lang/AString;

#43 = Methodref          #25.#44        //  java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/Object;)V

#44 = NameAndType        #28:#45        //  println:(Ljava/lang/Object;)V

#45 = Utf8               (Ljava/lang/Object;)V

#46 = Utf8               SourceFile

#47 = Utf8               haloDecomp.java

{

public aaa.haloDecomp();

Signature: ()V

flags: ACC_PUBLIC

LineNumberTable:

line 5: 0

LocalVariableTable:

Start  Length  Slot  Name   Signature

0       5     0  this   Laaa/haloDecomp;

Code:

stack=1, locals=1, args_size=1

0: aload_0

1: invokespecial #8                  // Method java/lang/Object."<init>":()V

4: return

LineNumberTable:

line 5: 0

LocalVariableTable:

Start  Length  Slot  Name   Signature

0       5     0  this   Laaa/haloDecomp;

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

Signature: ([Ljava/lang/String;)V

flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC

LineNumberTable:

line 8: 0

line 9: 8

line 10: 11

LocalVariableTable:

Start  Length  Slot  Name   Signature

0      12     0  args   [Ljava/lang/String;

Code:

stack=2, locals=1, args_size=1

0: getstatic     #16                 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;

3: ldc           #22                 // String helo world

5: invokevirtual #24                 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V

8: invokestatic  #30                 // Method t2:()V

11: return

LineNumberTable:

line 8: 0

line 9: 8

line 10: 11

LocalVariableTable:

Start  Length  Slot  Name   Signature

0      12     0  args   [Ljava/lang/String;

public static void t2();

Signature: ()V

flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC

LineNumberTable:

line 14: 0

line 15: 19

LocalVariableTable:

Start  Length  Slot  Name   Signature

Code:

stack=4, locals=0, args_size=0

0: getstatic     #16                 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;

3: new           #35                 // class com/attilax/lang/AString

6: dup

7: ldc           #22                 // String helo world

9: invokespecial #37                 // Method com/attilax/lang/AString."<init>":(Ljava/lang/String;)V

12: iconst_2

13: invokevirtual #39                 // Method com/attilax/lang/AString.Left:(I)Lcom/attilax/lang/AString;

16: invokevirtual #43                 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/Object;)V

19: return

LineNumberTable:

line 14: 0

line 15: 19

LocalVariableTable:

Start  Length  Slot  Name   Signature

}

参考

【JAVA】虚拟机指令集 - 老马睡不醒的日志 - 网易博客.htm

Java虚拟机工作原理 - - ITeye技术网站.htm

Java字节码指令集的使用详细_java_脚本之家.htm

javap（反汇编命令）详解 - Robin Hu的专栏 - 博客频道 - CSDN.NET.htm

JVM指令集（指令码、助记符、功能描述） --- 逐渐更新 --- 2011-08-23 - 专栏 - 博客频道 - CSDN.NET.htm

JVM指令集（指令码、助记符、功能描述） --- 逐渐更新 --- 2011-08-23 - 专栏 - 博客频道 - CSDN.NET.htm