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JVM指令手冊

2022-11-20 06:30:01 後端開發

一、堆疊和區域變數操作

將常量壓入堆疊的指令

aconst_null 將null物件參考壓入堆疊
iconst_m1 將int型別常量-1壓入堆疊
iconst_0 將int型別常量0壓入堆疊
iconst_1 將int型別常量1壓入堆疊
iconst_2 將int型別常量2壓入堆疊
iconst_3 將int型別常量3壓入堆疊
iconst_4 將int型別常量4壓入堆疊
iconst_5 將int型別常量5壓入堆疊
lconst_0 將long型別常量0壓入堆疊
lconst_1 將long型別常量1壓入堆疊
fconst_0 將float型別常量0壓入堆疊
fconst_1 將float型別常量1壓入堆疊
dconst_0 將double型別常量0壓入堆疊
dconst_1 將double型別常量1壓入堆疊
bipush 將一個8位帶符號整數壓入堆疊
sipush 將16位帶符號整數壓入堆疊
ldc 把常量池中的項壓入堆疊
ldc_w 把常量池中的項壓入堆疊(使用寬索引)
ldc2_w 把常量池中long型別或者double型別的項壓入堆疊(使用寬索引)

從堆疊中的區域變數中裝載值的指令

iload 從區域變數中裝載int型別值
lload 從區域變數中裝載long型別值
fload 從區域變數中裝載float型別值
dload 從區域變數中裝載double型別值
aload 從區域變數中裝載參考型別值(refernce)
iload_0 從區域變數0中裝載int型別值
iload_1 從區域變數1中裝載int型別值
iload_2 從區域變數2中裝載int型別值
iload_3 從區域變數3中裝載int型別值
lload_0 從區域變數0中裝載long型別值
lload_1 從區域變數1中裝載long型別值
lload_2 從區域變數2中裝載long型別值
lload_3 從區域變數3中裝載long型別值
fload_0 從區域變數0中裝載float型別值
fload_1 從區域變數1中裝載float型別值
fload_2 從區域變數2中裝載float型別值
fload_3 從區域變數3中裝載float型別值
dload_0 從區域變數0中裝載double型別值
dload_1 從區域變數1中裝載double型別值
dload_2 從區域變數2中裝載double型別值
dload_3 從區域變數3中裝載double型別值
aload_0 從區域變數0中裝載參考型別值
aload_1 從區域變數1中裝載參考型別值
aload_2 從區域變數2中裝載參考型別值
aload_3 從區域變數3中裝載參考型別值
iaload 從陣列中裝載int型別值
laload 從陣列中裝載long型別值
faload 從陣列中裝載float型別值
daload 從陣列中裝載double型別值
aaload 從陣列中裝載參考型別值
baload 從陣列中裝載byte型別或boolean型別值
caload 從陣列中裝載char型別值
saload 從陣列中裝載short型別值

將堆疊中的值存入區域變數的指令

istore 將int型別值存入區域變數
lstore 將long型別值存入區域變數
fstore 將float型別值存入區域變數
dstore 將double型別值存入區域變數
astore 將將參考型別或returnAddress型別值存入區域變數
istore_0 將int型別值存入區域變數0
istore_1 將int型別值存入區域變數1
istore_2 將int型別值存入區域變數2
istore_3 將int型別值存入區域變數3
lstore_0 將long型別值存入區域變數0
lstore_1 將long型別值存入區域變數1
lstore_2 將long型別值存入區域變數2
lstore_3 將long型別值存入區域變數3
fstore_0 將float型別值存入區域變數0
fstore_1 將float型別值存入區域變數1
fstore_2 將float型別值存入區域變數2
fstore_3 將float型別值存入區域變數3
dstore_0 將double型別值存入區域變數0
dstore_1 將double型別值存入區域變數1
dstore_2 將double型別值存入區域變數2
dstore_3 將double型別值存入區域變數3
astore_0 將參考型別或returnAddress型別值存入區域變數0
astore_1 將參考型別或returnAddress型別值存入區域變數1
astore_2 將參考型別或returnAddress型別值存入區域變數2
astore_3 將參考型別或returnAddress型別值存入區域變數3
iastore 將int型別值存入陣列中
lastore 將long型別值存入陣列中
fastore 將float型別值存入陣列中
dastore 將double型別值存入陣列中
aastore 將參考型別值存入陣列中
bastore 將byte型別或者boolean型別值存入陣列中
castore 將char型別值存入陣列中
sastore 將short型別值存入陣列中
wide指令
wide 使用附加位元組擴展區域變數索引

通用(無型別)堆疊操作

nop 不做任何操作
pop 彈出堆疊頂端一個字長的內容
pop2 彈出堆疊頂端兩個字長的內容
dup 復制堆疊頂部一個字長內容
dup_x1 復制堆疊頂部一個字長的內容,然后將復制內容及原來彈出的兩個字長的內容壓入堆疊
dup_x2 復制堆疊頂部一個字長的內容,然后將復制內容及原來彈出的三個字長的內容壓入堆疊
dup2 復制堆疊頂部兩個字長內容
dup2_x1 復制堆疊頂部兩個字長的內容,然后將復制內容及原來彈出的三個字長的內容壓入堆疊
dup2_x2 復制堆疊頂部兩個字長的內容,然后將復制內容及原來彈出的四個字長的內容壓入堆疊
swap 交換堆疊頂部兩個字長內容

二、型別轉換

i2l 把int型別的資料轉化為long型別
i2f 把int型別的資料轉化為float型別
i2d 把int型別的資料轉化為double型別
l2i 把long型別的資料轉化為int型別
l2f 把long型別的資料轉化為float型別
l2d 把long型別的資料轉化為double型別
f2i 把float型別的資料轉化為int型別
f2l 把float型別的資料轉化為long型別
f2d 把float型別的資料轉化為double型別
d2i 把double型別的資料轉化為int型別
d2l 把double型別的資料轉化為long型別
d2f 把double型別的資料轉化為float型別
i2b 把int型別的資料轉化為byte型別
i2c 把int型別的資料轉化為char型別
i2s 把int型別的資料轉化為short型別

三、整數運算

iadd 執行int型別的加法
ladd 執行long型別的加法
isub 執行int型別的減法
lsub 執行long型別的減法
imul 執行int型別的乘法
lmul 執行long型別的乘法
idiv 執行int型別的除法
ldiv 執行long型別的除法
irem 計算int型別除法的余數
lrem 計算long型別除法的余數
ineg 對一個int型別值進行取反操作
lneg 對一個long型別值進行取反操作
iinc 把一個常量值加到一個int型別的區域變數上

四、邏輯運算

移位操作

ishl 執行int型別的向左移位操作
lshl 執行long型別的向左移位操作
ishr 執行int型別的向右移位操作
lshr 執行long型別的向右移位操作
iushr 執行int型別的向右邏輯移位操作
lushr 執行long型別的向右邏輯移位操作

按位布爾運算

iand 對int型別值進行“邏輯與”操作
land 對long型別值進行“邏輯與”操作
ior 對int型別值進行“邏輯或”操作
lor 對long型別值進行“邏輯或”操作
ixor 對int型別值進行“邏輯異或”操作
lxor 對long型別值進行“邏輯異或”操作

浮點運算

fadd 執行float型別的加法
dadd 執行double型別的加法
fsub 執行float型別的減法
dsub 執行double型別的減法
fmul 執行float型別的乘法
dmul 執行double型別的乘法
fdiv 執行float型別的除法
ddiv 執行double型別的除法
frem 計算float型別除法的余數
drem 計算double型別除法的余數
fneg 將一個float型別的數值取反
dneg 將一個double型別的數值取反

五、物件和陣列

物件操作指令

new 創建一個新物件
checkcast 確定物件為所給定的型別,后跟目標類,判斷堆疊頂元素是否為目標類 / 介面的實體,如果不是便拋出例外
getfield 從物件中獲取欄位
putfield 設定物件中欄位的值
getstatic 從類中獲取靜態欄位
putstatic 設定類中靜態欄位的值
instanceof 判斷物件是否為給定的型別,后跟目標類,判斷堆疊頂元素是否為目標類 / 介面的實體,是則壓入 1,否則壓入 0

陣列操作指令

newarray 分配資料成員型別為基本上資料型別的新陣列
anewarray 分配資料成員型別為參考型別的新陣列
arraylength 獲取陣列長度
multianewarray 分配新的多維陣列

六、控制流

條件分支指令

ifeq 如果等于0,則跳轉
ifne 如果不等于0,則跳轉
iflt 如果小于0,則跳轉
ifge 如果大于等于0,則跳轉
ifgt 如果大于0,則跳轉
ifle 如果小于等于0,則跳轉
if_icmpcq 如果兩個int值相等,則跳轉
if_icmpne 如果兩個int型別值不相等,則跳轉
if_icmplt 如果一個int型別值小于另外一個int型別值,則跳轉
if_icmpge 如果一個int型別值大于或者等于另外一個int型別值,則跳轉
if_icmpgt 如果一個int型別值大于另外一個int型別值,則跳轉
if_icmple 如果一個int型別值小于或者等于另外一個int型別值,則跳轉
ifnull 如果等于null,則跳轉
ifnonnull 如果不等于null,則跳轉
if_acmpeq 如果兩個物件參考相等,則跳轉
if_acmpnc 如果兩個物件參考不相等,則跳轉

比較指令

lcmp 比較long型別值
fcmpl 比較float型別值(當遇到NaN時,回傳-1)
fcmpg 比較float型別值(當遇到NaN時,回傳1)
dcmpl 比較double型別值(當遇到NaN時,回傳-1)
dcmpg 比較double型別值(當遇到NaN時,回傳1)

無條件轉移指令

goto 無條件跳轉
goto_w 無條件跳轉(寬索引)

表跳轉指令

tableswitch 通過索引訪問跳轉表,并跳轉
lookupswitch 通過鍵值匹配訪問跳轉表,并執行跳轉操作

例外

athrow 拋出例外或錯誤,將堆疊頂例外拋出
finally子句
jsr 跳轉到子例程
jsr_w 跳轉到子例程(寬索引)
rct 從子例程回傳

七、方法呼叫與回傳

方法呼叫指令

invokcvirtual 運行時按照物件的類來呼叫實體方法
invokespecial 根據編譯時型別來呼叫實體方法
invokestatic 呼叫類(靜態)方法
invokcinterface 呼叫介面方法

方法回傳指令

ireturn 從方法中回傳int型別的資料
lreturn 從方法中回傳long型別的資料
freturn 從方法中回傳float型別的資料
dreturn 從方法中回傳double型別的資料
areturn 從方法中回傳參考型別的資料
return 從方法中回傳,回傳值為void

執行緒同步

montiorenter 進入并獲取物件監視器,即:為堆疊頂物件加鎖
monitorexit 釋放并退出物件監視器,即:為堆疊頂物件解鎖

八、JVM指令助記符

變數到運算元堆疊:iload,iload_,lload,lload_,fload,fload_,dload,dload_,aload,aload_
運算元堆疊到變數:istore,istore_,lstore,lstore_,fstore,fstore_,dstore,dstor_,astore,astore_
常數到運算元堆疊:bipush,sipush,ldc,ldc_w,ldc2_w,aconst_null,iconst_ml,iconst_,lconst_,fconst_,dconst_
加:iadd,ladd,fadd,dadd
減:isub,lsub,fsub,dsub
乘:imul,lmul,fmul,dmul
除:idiv,ldiv,fdiv,ddiv
余數:irem,lrem,frem,drem
取負:ineg,lneg,fneg,dneg
移位:ishl,lshr,iushr,lshl,lshr,lushr
按位或:ior,lor
按位與:iand,land
按位異或:ixor,lxor
型別轉換:i2l,i2f,i2d,l2f,l2d,f2d(放寬數值轉換)
i2b,i2c,i2s,l2i,f2i,f2l,d2i,d2l,d2f(縮窄數值轉換)
創建類實便:new
創建新陣列:newarray,anewarray,multianwarray
訪問類的域和類實體域:getfield,putfield,getstatic,putstatic
把資料裝載到運算元堆疊:baload,caload,saload,iaload,laload,faload,daload,aaload
從運算元堆疊存存盤到陣列:bastore,castore,sastore,iastore,lastore,fastore,dastore,aastore
獲取陣列長度:arraylength
檢相類實體或陣列屬性:instanceof,checkcast
運算元堆疊管理:pop,pop2,dup,dup2,dup_xl,dup2_xl,dup_x2,dup2_x2,swap
有條件轉移: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
復合條件轉移:tableswitch,lookupswitch
無條件轉移:goto,goto_w,jsr,jsr_w,ret
調度物件的實便方法:invokevirtual
呼叫由介面實作的方法:invokeinterface
呼叫需要特殊處理的實體方法:invokespecial
呼叫命名類中的靜態方法:invokestatic
方法回傳:ireturn,lreturn,freturn,dreturn,areturn,return
例外:athrow
finally關鍵字的實作使用:jsr,jsr_w,ret

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