Dodaj tę stronę do książki
Pokaż książkę (0 stron)
Proponowane stronyKod bajtowy Javy – lista instrukcji do wykonania przez wirtualną maszynę Javy (JVM). Każdy kod operacji kodu bajtowego ma jeden bajt długości, chociaż niektóre kody operacji wymagają parametrów, co sprawia, że mamy dużo wielobajtowych instrukcji. Nigdy nie użyto wszystkich możliwych 256 kodów operacyjnych.
Spis treści |
Programista języka Java w rzeczywistości nie musi wiedzieć, jak działa kod bajtowy Javy. Jednak w piśmie IBM developerWorks zasugerowano: „Znajomość kodu bajtowego Javy pomaga programiście tak, jak znajomość asemblera pomaga programistom języków C i C++”[1].
Każdy bajt może mieć 256 różnych wartości. Spośród nich w 0x00 przez 0xca, 0xfe, i 0xff są przypisane wartości. 0xba jest nieużywany z powodów historycznych. 0xca jest zarezerwowany jako instrukcja przerwania dla debuggerów i nie jest używany w języku. Podobnie 0xfe i 0xff nie są używane, gdyż zarezerwowane są do wewnętrznego użytku maszyny wirtualnej.
Instrukcje można podzielić na następujące grupy:
Jest też kilka instrukcji służących do bardziej wyspecjalizowanych czynności, np. zwracanie wyjątków, synchronizacja itd.
Duża część instrukcji ma też prefiksy lub sufiksy związane z typami zmiennych, na których pracują. Oto ich lista:
| Prefiks/Sufiks | Typ zmiennej |
|---|---|
i |
integer |
l |
long |
s |
short |
b |
byte |
c |
character |
f |
float |
d |
double |
a |
reference |
Na przykład, ladd dodaje do siebie dwie zmienne typu long, a sadd dwie zmienne typu short. Instrukcje „const”, „load” i „store” mogą ponadto posiadać sufiks wyglądający tak: „_n”, z tym, że w miejscu n podstawiamy liczbę od 0-3 dla instrukcji „load” i „store”. Największe możliwe n dla instrukcji „const” zależne jest od typu, na którym pracuje.
Dla przykładu, kod asemblera dla procesora x86 mógłby wyglądać tak:
add eax, edx mov ecx, eax
Ten kod dodaje dwie liczby do siebie, a następnie przenosi je w inne miejsce. Robiący to samo kod bajtowy Javy wyglądałby następująco:
0 iload_1
1 iload_2
2 iadd
3 istore_3
W tym kodzie, dwie wartości które zostaną do siebie dodane umieszczane są na stosie, gdzie są pobierane przez instrukcję która je dodaje i wynik umieszcza na stosie. Instrukcja przechowywania następnie przenosi je do najwyższej wartości na obszarze stosu w lokacji zmiennej. Liczby przed instrukcjami to po prostu przesunięcie każdej instrukcji od początku metody. Metoda nazwana np. „pobierzNazwe()” mogłaby wyglądać tak:
Method java.lang.String pobierzNazwe()
0 aload_0 // Obiekt „this” jest zapisywany w lokacji 0 tabeli zmiennych
1 getfield #5 <Field java.lang.String nazwa>
// Instrukcja ta pobiera obiekt z wierzchu stosu, zwraca wybrane
// pole z niego i umieszcza je na stosie.
// W tym przykładzie, pole o nazwie „nazwa” jest piątym polem klasy
4 areturn // Zwraca obiekt na szczycie stosu z metody.
Przykład kodu w Javie, źródło:
outer: for (int i = 2; i < 1000; i++) { for (int j = 2; j < i; j++) { if (i % j == 0) continue outer; } System.out.println (i); }
Kompilator Javy generuje następujący kod bajtowy:
0: iconst_2
1: istore_1
2: iload_1
3: sipush 1000
6: if_icmpge 44
9: iconst_2
10: istore_2
11: iload_2
12: iload_1
13: if_icmpge 31
16: iload_1
17: iload_2
18: irem
19: ifne 25
22: goto 38
25: iinc 2, 1
28: goto 11
31: getstatic #84; //Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
34: iload_1
35: invokevirtual #85; //Method java/io/PrintStream.println:(I)V
38: iinc 1, 1
41: goto 2
44: return
Najczęściej spotykanym językiem tworzący kod bajtowy Javy jest Java. Jest jeden oficjalny kompilator Javy, javac firmy Sun Microsystems, który kompiluje kod źródłowy Javy do kodu bajtowego Javy. Jednakże specyfikacja kodu bajtowego Javy jest ogólnodostępna, co sprawiło, że powstały kompilatory przystosowane do innych języków programowania.
Kod bajtowy Javy zaprojektowany został, aby go uruchamiać na wirtualnej maszynie Javy.
Jeżeli przez programistę pożądane jest, aby wygenerować kod maszynowy może użyć aplikacji GCJ z pakietu GNU Compiler Collection.
JVM obecnie nie ma wbudowanej obsługi języków o dynamicznym systemie typów. Ponieważ istniejący zestaw instrukcji dla JVM jest w statycznym systemie typów, co oznacza, że wywołania metod mają przypisane sygnatury typów sprawdzane podczas kompilacji, bez mechanizmu odraczania sprawdzania do czasu uruchomienia kodu lub wybrania metody wysyłki przez alternatywny typ[2].
JSR 292 Supporting Dynamically Typed Languages on the JavaTM Platform (z ang. Obsługa języków o dynamicznym systemie typów na platformie JavaTM)[3] dodaje nową instrukcję invokedynamic, która umożliwia wywołanie metody opierając się na dynamicznym sprawdzaniu typów (zamiast istniejącej funkcji invokevirtual, która opiera się na statycznym sprawdzaniu typów).
| Język | Implementacje |
|---|---|
| Ada | JGNAT AdaMagic |
| AWK | Jawk[4] |
| C | NestedVM, Cibyl, LLJVM, AMPC[5] |
| Cobol | Micro Focus JVM Visual COBOL[6] Veryant isCobol[7] |
| ColdFusion | Adobe ColdFusion Railo Open BlueDragon |
| Common Lisp | Armed Bear Common Lisp[8] CLforJava Jatha |
| Component Pascal | Gardens Point Component Pascal |
| Erlang | Erjang[9] |
| Forth | myForth[10] |
| JavaScript | Rhino |
| LOGO | jLogo[11] XLogo[12] |
| Lua | Kahlua[13] Luaj[14] Jill[15] |
| Oberon-2 | Canterbury Oberon-2 for JVM |
| OCaml | OCaml-Java[16] |
| Pascal | Canterbury Pascal for JVM |
| PHP | IBM WebSphere sMash PHP (P8)[17] Caucho Quercus[18] |
| Python | Jython |
| Perl6 | Perl6 |
| Rexx | IBM NetRexx |
| Ruby | JRuby |
| Scheme | Bigloo Kawa SISC JScheme |
| Tcl | Jacl JTcl[19] |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
