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:[email protected]

转载请注明来源: http://www.cnblogs.com/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

时间: 2024-11-03 03:39:14

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的相关文章

Atitit..net&#160;clr&#160;il指令集&#160;以及指令分类&#160;&#160;与指令详细说明

Atitit..net clr il指令集 以及指令分类  与指令详细说明 1.1. .NET CLR 和 Java VM 都是堆叠式虚拟机器(Stack-Based VM), 1 1.2. 查看工具ILDASM1 1.3. 此程式执行时,关键的记忆体有三种,分別是:1 1.4. Il指令集2 1.4.1. Mov指令3 1.4.2.  跳转指令集合6 1.4.3.  算术 逻辑 与移位指令8 1.4.4. 类型转换9 1.4.5. Other  and oo指令10 2. 参考12 1.1. 

Java 编程的动态性,第 7 部分: 用 BCEL 设计字节码--转载

在本系列的最后三篇文章中,我展示了如何用 Javassist 框架操作类.这次我将用一种很不同的方法操纵字节码——使用 Apache Byte Code Engineering Library (BCEL).与 Javassist 所支持的源代码接口不同,BCEL 在实际的 JVM 指令层次上进行操作.在希望对程序执行的每一步进行控制时,底层方法使 BCEL 很有用,但是当两者都可以胜任时,它也使 BCEL 的使用比 Javassist 要复杂得多. 我将首先讨论 BCEL 基本体系结构,然后本

深入理解Java虚拟机笔记---类索引,父类索引,接口索引集合

类索引(this_class)和父类索引(super_class)都是u2类型的数据,而接口索引(interfaces)是一组u2类型的数据集合,class文件中由这三项数据来确定这个类的继承关系.类索引用于确定这个类的全限定名,父类索引用于确定这个类的父类的全限定名.由于Java语言不允许多继承,所以父类索引只有一个,除了java.lang.Object之外,所有的Java类都有父类,因了除了java.lang.Object之外,所有Java类的父类索引都不为0.接口索引集合用来描述这个实现实

理解Java虚拟机体系结构

1 概述 众所周知,Java支持平台无关性.安全性和网络移动性.而Java平台由Java虚拟机和Java核心类所构成,它为纯Java程序提供了统一的编程接口,而不管下层操作系统是什么.正是得益于Java虚拟机,它号称的"一次编译,到处运行"才能有所保障. 1.1 Java程序执行流程 Java程序的执行依赖于编译环境和运行环境.源码代码转变成可执行的机器代码,由下面的流程完成: Java技术的核心就是Java虚拟机,因为所有的Java程序都在虚拟机上运行.Java程序的运行需要Java

理解Java虚拟机体系结构(转)

1 概述 众所周知,Java支持平台无关性.安全性和网络移动性.而Java平台由Java虚拟机和Java核心类所构成,它为纯Java程序提供了统一的编程接口,而不管下层操作系统是什么.正是得益于Java虚拟机,它号称的“一次编译,到处运行”才能有所保障. 1.1 Java程序执行流程 Java程序的执行依赖于编译环境和运行环境.源码代码转变成可执行的机器代码,由下面的流程完成: Java技术的核心就是Java虚拟机,因为所有的Java程序都在虚拟机上运行.Java程序的运行需要Java虚拟机.J

《深入Java虚拟机学习笔记》- 第1章 Java体系结构

一.体系结构组成 当编写并运行一个Java程序时,就同时体验了这四种技术.用Java语言编写源代码,编译成Java Class文件,然后再在Java虚拟机上运行class文件.当编写程序时,通过调用类中的方法来访问系统资源.当程序运行的时候,它通过调用class文件中的方法来满足程序的Java API调用. Java程序设计语言 Java Class文件格式 Java应用编程接口 Java虚拟机 二.Java虚拟机 Java虚拟机的主要任务是装载class文件并执行其中的字节码.JVM包含一个类

Java虚拟机-类文件

代码编译的结果从本地机器码转换为字节码,是存储格式发展的一小步,却是编程语言发展的一大步.计算机只认识0和1,所以我们的程序需要经过编译器翻译成由0和1组成的二进制格式才能由计算机执行.经过技术的发展,将编写的程序编译成二进制本地机器码已经不是唯一的选择,越来越多的程序语言选择了与操作系统和机器指令无关.平台中立的格式作为程序编译后的存储格式. 实现语言无关性的基础是虚拟机和字节码存储格式.Java虚拟机不和包括Java在内的任何语言绑定,只与"Class文件"这种特定的二进制文件所关

[转]Java虚拟机是如何判断变量类型的

[原文]https://www.toutiao.com/i6591766777745637891/ 概述 众所周知,Java支持平台无关性.安全性和网络移动性.而Java平台由Java虚拟机和Java核心类所构成,它为纯Java程序提供了统一的编程接口,而不管下层操作系统是什么.正是得益于Java虚拟机,它号称的"一次编译,到处运行"才能有所保障. 1.1 Java程序执行流程 Java程序的执行依赖于编译环境和运行环境.源码代码转变成可执行的机器代码,由下面的流程完成: Java技术

深入Java虚拟机(1)——Java体系结构

Java体系结构 Java体系结构包括四个独立但相关的技术: 1.Java程序设计语言 2.Java class文件格式 3.Java应用编程接口(API) 4.Java虚拟机 当编写并运行一个Java程序时,就同时使用了这四种技术.用Java程序设计语言编写源代码,把它编译成Java class文件,然后在java虚拟机中运行class文件.当编写程序时,通过调用实现了Java应用编程接口(API)类中的方法来访问系统中资源如io.网络内存等.当程序运行的时候它可以调用class文件中的实现的