jvm-指令集总结
类型相关
JVM中大多数指令和类型相关，如iload指令只能操作int类型到操作数栈，两种指令可能有相同的实现。但是有opcodes不同。
下图总结了JVM指令集支持的类型。
我们注意到，大部分操作没有整数类型byte,char,short。没有boolean类型的任何操作。在编译期或运行时，JVM加载byte和short的字面值时，
会扩展为int类型的值；boolean和char的字面值会使用指令扩展为int类型的值，对于的数据中的元素也会做扩展。
load和store指令
load和store命令用于在一个栈帧中的本地变量表和操作栈之间转移值。 load将本地变量表中的值转移到操作栈，store相反。
- load将本地变量表中的值转移到操作栈:
iload,iload_<n>等。 - store从操作栈转移到本地变量表：
istore,istore_<n>等。 - 将一个常量加载到操作栈：
bipush,sipush,ldc,ldc_w,ldc2_w,aconst_null,iconst_m1,iconst_<i>,lconst_<l>,fconst_<f>,dconst_<d>。 - 访问更多的本地变量或更大的操作数：
wide。
访问对象字段和数组元素的指令也可以和操作栈之间转移数据。
指令iload_<n>包含了（iload_0,iload_1,iload_2,iload_3），其中n为本地变量表的下标。
算数指令
- 加：iadd, ladd, fadd, dadd。
- 减：isub, lsub, fsub, dsub。
- 乘：imul, lmul, fmul, dmul。
- 除：idiv, ldiv, fdiv, ddiv。
- 取余：irem, lrem, frem, drem。
- 取反: ineg, lneg, fneg, dneg。
- 位移: ishl, ishr, iushr, lshl, lshr, lushr。
- 位或: ior, lor。
- 位与 iand, land。
- 位异或: ixor, lxor。
- 自增: iinc。
- 比较：dcmpg, dcmpl, fcmpg, fcmpl, lcmp。
类型转换指令
宽化转换包括：i2l, i2f, i2d, l2f, l2d, and f2d。 窄化转换包括：i2b, i2c, i2s, l2i, f2i, f2l, d2i, d2l, and d2f。
对象创建
- 创建一个对象实例：new。
- 创建一个数组实例：newarray, anewarray, multianewarray。
- 访问静态字段：getstatic, putstatic；访问实例字段：getfield, putfield。
- 加载数组元素到操作栈：baload, caload, saload, iaload, laload, faload, daload, aaload。
- 将操作栈的值存储为数组元素：bastore, castore, sastore, iastore, lastore, fastore, dastore, aastore。
- 获取数组长度：arraylength。
- 获取类实例或数组的属性：instanceof,checkcast。
操作栈管理
操作栈的指令包括：pop, pop2, dup, dup2, dup_x1, dup2_x1, dup_x2, dup2_x2, swap。
- dup：复制栈顶部的一个字长的内容。
栈： 前：……,word 后：……,word,word - dup_x1:复制栈顶部一个字长的内容，然后将复制内容插入到栈顶(1+1)个字长下面。
栈： 前：……,word2,word1 后：……,word1,word2,word1 - dup_x2:复制栈顶部一个字长的内容，然后将复制内容插入到栈顶(1+2)个字长下面。
栈： 前：…….,word3,word2,word1 后：…….,word1,word3,word2,word1 - dup2:复制栈顶部长度为两个字长的内容
栈： 前：……,word2,word1 后：……,word2,word1,word2,word1 dup2_x1，dup2_x1 类似。long和double占两个字长，其他类型占一个字长，要注意
控制转换
- 条件分支：ifeq, ifne, iflt, ifle, ifgt, ifge, ifnull, ifnonnull, if_icmpeq, if_icmpne, if_icmplt, if_icmple, if_icmpgt if_icmpge, if_acmpeq, if_acmpne。
- 复合条件分支：tableswitch, lookupswitch。
- 非条件分支：goto, goto_w, jsr, jsr_w, ret。
方法调用和返回
- invokevirtual：调用对象的实例方法。
- invokeinterface：调用接口方法，查找所有被运行时对象实现的方法，并确定对应的方法。
- invokespecial：调用需要特殊处理的实例方法，包括实例初始化方法，private方法，或者父类方法。
- invokestatic：调用静态方法。
- invokedynamic：由用户动态分派调用，会转到bootstrap方法。bootstrap可以动态获取参数类型，然后可以根据类型分配给合适的方法，让 jvm实现动态语言的方法调用。
抛出异常
使用athrow指令。
同步
JVM使用同步monitor支持方法和方法内的指令序列两种同步。
方法级别的同步隐式执行的。一个synchronized方法会在运行时常量池的method_info中被ACC_SYNCHRONIZED标记。
指令序列的同步通常是使用了synchronized代码块。JVM使用monitorenter和monitorexit支持。
monitor的进入和退出是由JVM自动执行的。