JVM大作业5——指令集
2024-09-05 07:36:58
JVM的每一个线程都有一个虚拟机栈,方法调用时,JVM会在虚拟机栈内为该方法创建一个栈帧。
一条线程,只有正在执行的方法对应的栈帧时可活动的,这个栈帧被称为当前栈帧,当前栈帧对应的方法被称为当前方法,当前方法对应的类被称为当前类
任何对于局部变量表和操作数栈的操作,都是对当前栈帧的局部变量表和操作数栈的操作
方法开始时,栈帧入栈。方法结束时,栈帧出栈,栈帧把自己的执行结果传给前一个栈帧。
!!局部变量表中:long和double占2个位置(低32位先入,后32位后入),其他的都占一个位置。
!!操作数栈:long和double占2个位置(低32位占据index,高32位占据index+1),其他都占一个位置
操作数栈:有许多指令可以从操作数栈取出数据,操作数据,然后把操作结果重新入栈。
以下为代码实现
JTread类代表线程,StackFrame代表线程栈(虚拟机栈),ThreadStack为栈帧,Vars为局部变量表,OperandStack为操作数栈
以下探讨操作数栈中的double和long的存储
public void pushLong(long value) {//todo 向操作数栈中push一个long
int low32=(int)(value&0x00000000FFFFFFFF);
int high32=(int)(value>>32)&0x00000000FFFFFFFF;
if (top >= maxStackSize) throw new StackOverflowError();
slots[top].setValue(low32);
top++;
if (top >= maxStackSize) throw new StackOverflowError();
slots[top].setValue(high32);
top++;
} public long popLong() {//todo 从操作数栈顶pop一个long top--;
if (top < 0) throw new EmptyStackException();
int high=slots[top].getValue();
slots[top] = new Slot();
top--;
if (top < 0) throw new EmptyStackException();
int low=slots[top].getValue();
slots[top] = new Slot();
long result=((long)high<<32)|low;
return result;
} public void pushDouble(double value) {//todo
long longvalue=Double.doubleToLongBits(value);
int low32=(int)longvalue&0x00000000FFFFFFFF;
int high32=(int)(longvalue>>32)&0x00000000FFFFFFFF;
if (top >= maxStackSize) throw new StackOverflowError();
slots[top].setValue(low32);
top++;
if (top >= maxStackSize) throw new StackOverflowError();
slots[top].setValue(high32);
top++;
} public double popDouble() {//todo 从操作数栈顶pop一个double
top--;
if (top < 0) throw new EmptyStackException();
int high=slots[top].getValue();
slots[top]=new Slot();
top--;
if (top < 0) throw new EmptyStackException();
int low=slots[top].getValue();
slots[top] = new Slot();
long resultLong=((long)high<<32)|low;
return Double.longBitsToDouble(resultLong);
}
以下为vars中存储long和double的操作
public void setLong(int index, long value) {
if (index < 0 || index >= maxSize) throw new IndexOutOfBoundsException();
int low=(int)(value&0x00000000FFFFFFFF);
int high=(int)((value>>32)&0x00000000FFFFFFFF);
varSlots[index].setValue(low);
varSlots[index+1].setValue(high);
} /**
* TODO:从局部变量表读取一个long类型变量
* @param index 变量的起始下标
* @return 变量的值
*/
public long getLong(int index){
if (index < 0 || index + 1 >= maxSize) throw new IndexOutOfBoundsException();
int low=varSlots[index].getValue();
int high=varSlots[index+1].getValue();
long result=((long)high<<32)|low;
return result;
} public void setDouble(int index, double value) {
if (index < 0 || index + 1 >= maxSize) throw new IndexOutOfBoundsException();
long longvalue=Double.doubleToLongBits(value);
int low32=(int)longvalue&0x00000000FFFFFFFF;
int high32=(int)(longvalue>>32)&0x00000000FFFFFFFF;
varSlots[index].setValue(low32);
varSlots[index+1].setValue(high32);
} public double getDouble(int index) {
if (index < 0 || index + 1 >= maxSize) throw new IndexOutOfBoundsException();
int low=varSlots[index].getValue();
int high=varSlots[index+1].getValue();
long resultLong=((long)high<<32)|low;
return Double.longBitsToDouble(resultLong);
}
DLOAD指令集
public class DLOAD extends Index8Instruction {
@Override
public void execute(StackFrame frame) {
System.out.println("执行了DLOAD的execute");
OperandStack stack=frame.getOperandStack();
Vars vars=frame.getLocalVars();
//一个double拆成两个int存在局部变量表中
int value1=vars.getInt(index);
int value2=vars.getInt(index+1);
long resultLong=((long)value2)<<32|value1;
double result=Double.longBitsToDouble(resultLong);
stack.pushDouble(result);
}
}
!!位运算要注意通过类型转换来扩充或减小位数
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