dalvik 字节码解析

 

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官方地址：https://source.android.com/devices/tech/dalvik/instruction-formats

https://source.android.com/devices/tech/dalvik/dalvik-bytecode

Dalvik 字节码

通用设计

·        机器模型和调用规范旨在大致模仿常见的真实架构和 C 样式的调用规范：

·        机器基于寄存器，而帧的大小在创建时确定后就固定不变。每一帧由特定数量的寄存器（由相应方法指定）以及执行该方法所需的所有辅助数据构成，例如（但不限于）程序计数器和对包含该方法的 .dex文件的引用。

·        当用于位值（例如整数和浮点数）时，寄存器会被视为宽度为 32 位。如果值是 64 位，则使用两个相邻的寄存器。对于寄存器对，没有对齐要求。

·        当用于对象引用时，寄存器会被视为其宽度能够正好容纳一个此类引用。

·        对于按位表示，(Object) null == (int) 0。

·        如果一个方法有 N 个参数，则在该方法的调用帧的最后N 个寄存器中按顺序传递参数。较宽的参数占用两个寄存器。给实例方法传递一个 this 引用作为其第一个参数。

·        指令流中的存储单元是 16 位无符号数。某些指令中的某些位会被忽略/必须为 0。

·        指令并非一定限于特定类型。例如，在不做任何解释的情况下移动 32 位寄存器值的指令不一定非得指定是在移动整数还是浮点数。

·        对字符串、类型、字段和方法的引用有单独枚举和已编入索引的常量池。

·        按位字面数据在指令流中内嵌表示。

·        在实践中，一个方法需要 16 个以上的寄存器不太常见，而需要8 个以上的寄存器却相当普遍，因此很多指令仅限于寻址前16 个寄存器。在合理的可能情况下，指令允许引用最多前256 个寄存器。此外，某些指令还具有允许更多寄存器的变体，包括可寻址 v0 - v65535 范围内的寄存器的一对catch-all move 指令。如果指令变体不能用于寻址所需的寄存器，寄存器内容会（在运算前）从原始寄存器移动到低位寄存器和/或（在运算后）从低位结果寄存器移动到高位寄存器。

·        存在几个“伪指令”，用来容纳被常规指令（例如，fill-array-data）引用的可变长度数据有效负荷。在正常的执行流程中绝对不能遇到这类指令。此外，这类指令必须位于偶数字节码偏移（即以 4 字节对齐）上。为了满足这一要求，如果这类指令未对齐，则 dex 生成工具必须发出额外的 nop 指令来进行填充。最后，虽然并非必须这样做，但是大多数工具会选择在方法的末尾发出这些额外的指令，否则可能需要在这些方法周围分布额外的指令。

·        如果安装到正在运行的系统中，那么在安装过程中，静态链接优化可能会更改某些指令的格式。这样可以在链接已知之后加快执行的速度。有关建议的变体，请参阅相关的指令格式文档。使用“建议”一词是因为并非必须强制实施这些变体。

·        人类语法和助记符：

·        对参数进行 Dest-then-source 排序。

·        一些运算码具有消除歧义的名称后缀，这些后缀用来表明运算类型：

·        常规类型的 32 位运算码未标记。

·        常规类型的 64 位运算码以 -wide 为后缀。

·        特定类型的运算码以其类型（或简单缩写）为后缀，这些类型包括：-boolean、-byte、-char、-short、-int、-long、-float、-double、-object、-string、-class 和 -void。

·        一些运算码具有消除歧义的后缀，这些后缀用于区分具有不同指令版式或选项的相同运算。这些后缀与主要名称之间以斜杠（“/”）分开，主要目的是使生成和解析可执行文件的代码中存在与静态常量的一对一映射关系（即，降低让代码查看者感到模糊不清的可能性）。

·        在本文档的说明部分，我们使用 4 位宽的字符来强调值的宽度（例如，表示常量的范围或可能寻址的寄存器的数量）。

·        例如，在指令“move-wide/from16 vAA, vBBBB”中：

·        “move”为基础运算码，表示这是基本运算（移动寄存器的值）。

·        “wide”为名称后缀，表示指令对较宽（64位）数据进行运算。

·        “from16”为运算码后缀，表示具有 16 位寄存器引用源的变体。

·        “vAA”为目标寄存器（隐含在运算中；并且，规定目标参数始终在前），取值范围为 v0 - v255。

·        “vBBBB”为源寄存器，取值范围为 v0 - v65535。

·        请参阅指令格式文档，详细了解各种指令格式（在“运算和格式”下列出）以及运算码语法。

·        请参阅 .dex 文件格式文档，详细了解字节码如何融入整个编码环境。

字节码集合的总结

运算和格式	助记符/语法	参数	说明
00  10x	nop		空循环。 注意：数据传送伪指令用此运算码来标记，在这种情况下， 运算码单元的高阶字节表示数据的性质。请参阅下文的“packed-switch-payload 格式”、“sparse-switch-payload 格式”和“fill-array-data-payload 格式”。
01  12x	move vA, vB	A: 目标寄存器（4 位） B: 源寄存器（4 位）	将一个非对象寄存器的内容移到另一个非对象寄存器中。
02  22x	move/from16 vAA, vBBBB	A: 目标寄存器（8 位） B: 源寄存器（16 位）	将一个非对象寄存器的内容移到另一个非对象寄存器中。
03  32x	move/16 vAAAA, vBBBB	A: 目标寄存器（16 位） B: 源寄存器（16 位）	将一个非对象寄存器的内容移到另一个非对象寄存器中。
04  12x	move-wide vA, vB	A: 目标寄存器对（4 位） B: 源寄存器对（4 位）	将一个寄存器对的内容移到另一个寄存器对中。 注意：可以从 vN 移到 vN-1 或 vN+1，因此必须在执行 写入运算之前，为要读取的寄存器对的两部分均安排实现。
05  22x	move-wide/from16 vAA, vBBBB	A: 目标寄存器对（8 位） B: 源寄存器对（16 位）	将一个寄存器对的内容移到另一个寄存器对中。 注意：实现的注意事项与上文的 move-wide 相同。
06  32x	move-wide/16 vAAAA, vBBBB	A: 目标寄存器对（16 位） B: 源寄存器对（16 位）	将一个寄存器对的内容移到另一个寄存器对中。 注意：实现的注意事项与上文的 move-wide 相同。
07  12x	move-object vA, vB	A: 目标寄存器（4 位） B: 源寄存器（4 位）	将一个对象传送寄存器的内容移到另一个对象传送寄存器中。
08  22x	move-object/from16 vAA, vBBBB	A: 目标寄存器（8 位） B: 源寄存器（16 位）	将一个对象传送寄存器的内容移到另一个对象传送寄存器中。
09  32x	move-object/16 vAAAA, vBBBB	A: 目标寄存器（16 位） B: 源寄存器（16 位）	将一个对象传送寄存器的内容移到另一个对象传送寄存器中。
0a  11x	move-result vAA	A: 目标寄存器（8 位）	将最新的 invoke-kind 的单字非对象结果移到指定的寄存器中。该指令必须紧跟在其（单字非对象）结果不会被忽略的 invoke-kind 之后执行，否则无效。
0b  11x	move-result-wide vAA	A: 目标寄存器对（8 位）	将最新的 invoke-kind 的双字结果移到指定的寄存器对中。该指令必须紧跟在其（双字）结果不会被忽略的 invoke-kind 之后执行，否则无效。
0c  11x	move-result-object vAA	A: 目标寄存器（8 位）	将最新的 invoke-kind 的对象结果移到指定的寄存器中。该指令必须紧跟在其（对象）结果不会被忽略的 invoke-kind 或 filled-new-array 之后执行，否则无效。
0d  11x	move-exception vAA	A: 目标寄存器（8 位）	将刚刚捕获的异常保存到给定寄存器中。该指令必须为捕获的异常不会被忽略的任何异常处理程序的第一条指令，且该指令必须仅作为异常处理程序的第一条指令执行，否则无效。
0e  10x	return-void		从 void 方法返回。
0f  11x	return vAA	A: 返回值寄存器（8 位）	从单字宽度（32 位）非对象值返回方法返回。
10  11x	return-wide vAA	A: 返回值寄存器对（8 位）	从双字宽度（64 位）值返回方法返回。
11 11x	return-object vAA	A: 返回值寄存器（8 位）	从对象返回方法返回。
12  11n	const/4 vA, #+B	A: 目标寄存器（4 位） B: 有符号整数（4 位）	将给定的字面值（符号扩展为 32 位）移到指定的寄存器中。
13  21s	const/16 vAA, #+BBBB	A: 目标寄存器（8 位） B: 有符号整数（16 位）	将给定的字面值（符号扩展为 32 位）移到指定的寄存器中。
14  31i	const vAA, #+BBBBBBBB	A: 目标寄存器（8 位） B: 任意 32 位常量	将给定的字面值移到指定的寄存器中。
15  21h	const/high16 vAA, #+BBBB0000	A: 目标寄存器（8 位） B: 有符号整数（16 位）	将给定的字面值（右零扩展为 32 位）移到指定的寄存器中。
16  21s	const-wide/16 vAA, #+BBBB	A: 目标寄存器（8 位） B: 有符号整数（16 位）	将给定的字面值（符号扩展为 64 位）移到指定的寄存器对中。
17  31i	const-wide/32 vAA, #+BBBBBBBB	A: 目标寄存器（8 位） B: 有符号整数（32 位）	将给定的字面值（符号扩展为 64 位）移到指定的寄存器对中。
18  51l	const-wide vAA, #+BBBBBBBBBBBBBBBB	A: 目标寄存器（8 位） B: 任意双字宽度（64 位）常量	将给定的字面值移到指定的寄存器对中。
19  21h	const-wide/high16 vAA, #+BBBB000000000000	A: 目标寄存器（8 位） B: 有符号整数（16 位）	将给定的字面值（右零扩展为 64 位）移到指定的寄存器对中。
1a  21c	const-string vAA, string@BBBB	A: 目标寄存器（8 位） B: 字符串索引	将通过给定的索引获取的字符串引用移到指定的寄存器中。
1b  31c	const-string/jumbo vAA, string@BBBBBBBB	A: 目标寄存器（8 位） B: 字符串索引	将通过给定的索引获取的字符串引用移到指定的寄存器中。
1c 21c	const-class vAA, type@BBBB	A: 目标寄存器（8 位） B: 类型索引	将通过给定的索引获取的类引用移到指定的寄存器中。如果指定的类型是原始类型，则将存储对原始类型的退化类的引用。
1d  11x	monitor-enter vAA	A: 引用传送寄存器（8 位）	获取指定对象的监视锁。
1e  11x	monitor-exit vAA	A: 引用传送寄存器（8 位）	释放指定对象的监视锁。 注意：如果该指令需要抛出异常，则必须以 pc 已提前超出该指令的方式抛出。不妨将其想象成，该指令（在一定意义上）已成功执行，并且在该指令之后但又在下一条指令找到机会执行之前抛出异常。这种定义使得某个方法有可能将监视锁清理 catch-all（例如 finally）分块用作分块自身的监视锁清理，以便处理可能由于 Thread.stop() 的既往实现而抛出的任意异常，同时仍尽力维持适当程度的监视锁安全机制。
1f  21c	check-cast vAA, type@BBBB	A: 引用传送寄存器（8 位） B: 类型索引（16 位）	如果给定寄存器中的引用不能转型为指定的类型，则抛出 ClassCastException。 注意：由于 A 必须一律为引用值（而非原始值），因此如果 B 引用原始类型，则必然会在运行时失败（即抛出异常）。
20  22c	instance-of vA, vB, type@CCCC	A: 目标寄存器（4 位） B: 引用传送寄存器（4 位） C: 类型索引（16 位）	如果指定的引用是给定类型的实例，则为给定目标寄存器赋值 1，否则赋值 0。 注意：由于 B 必须一律为引用值（而非原始值），因此如果 C 引用原始类型，则始终赋值 0。
21  12x	array-length vA, vB	A: 目标寄存器（4 位） B: 数组引用传送寄存器（4 位）	将指定数组的长度（条目个数）赋值给给定目标寄存器
22  21c	new-instance vAA, type@BBBB	A: 目标寄存器（8 位） B: 类型索引	根据指定的类型构造新实例，并将对该新实例的引用存储到目标寄存器中。该类型必须引用非数组类。
23  22c	new-array vA, vB, type@CCCC	A: 目标寄存器（4 位） B: 大小寄存器 C: 类型索引	根据指定的类型和大小构造新数组。该类型必须是数组类型。
24  35c	filled-new-array {vC, vD, vE, vF, vG}, type@BBBB	A: 数组大小和参数字数（4 位） B: 类型索引（16 位） C..G: 参数寄存器（每个寄存器各占 4 位）	根据给定类型和大小构造数组，并使用提供的内容填充该数组。该类型必须是数组类型。数组的内容必须是单字类型（即不接受 long 或 double 类型的数组，但接受引用类型的数组）。构造的实例会存储为一个“结果”，方式与方法调用指令存储其结果的方式相同，因此构造的实例必须移到后面紧跟 move-result-object 指令（如果要使用的话）的寄存器。
25  3rc	filled-new-array/range {vCCCC .. vNNNN}, type@BBBB	A: 数组大小和参数字数（8 位） B: 类型索引（16 位） C: 第一个参数寄存器（16 位） N = A + C - 1	根据给定类型和大小构造数组，并使用提供的内容填充该数组。相关的说明和限制与上文所述 filled-new-array 的相同。
26  31t	fill-array-data vAA, +BBBBBBBB（有关补充数据，请参阅下文的“fill-array-data-payload 格式”）	A: 数组引用（8 位） B: 到表格数据伪指令的有符号“分支”偏移量（32 位）	用指定的数据填充给定数组。必须引用原始类型的数组，且数据表格的类型必须与数组匹配；此外，数据表格所包含的元素个数不得超出数组中的元素个数。也就是说，数组可能比表格大；如果是这样，仅设置数组的初始元素，而忽略剩余元素。
27  11x	throw vAA	A: 异常传送寄存器（8 位）	抛出指定的异常。
28  10t	goto +AA	A: 有符号分支偏移量（8 位）	无条件地跳转到指定的指令。 注意：分支偏移量不得为 0。（自旋循环可以用 goto/32 或通过在分支之前添加 nop 作为目标来正常构造）。
29  20t	goto/16 +AAAA	A: 有符号分支偏移量（16 位）	无条件地跳转到指定的指令。 注意：分支偏移量不得为 0。（自旋循环可以用 goto/32 或通过在分支之前添加 nop 作为目标来正常构造）。
2a  30t	goto/32 +AAAAAAAA	A: 有符号分支偏移量（32 位）	无条件地跳转到指定的指令。
2b  31t	packed-switch vAA, +BBBBBBBB（有关补充数据，请参阅下文的“packed-switch-payload 格式”）	A: 要测试的寄存器 B: 到表格数据伪指令的有符号“分支”偏移量（32 位）	通过使用与特定整数范围内的每个值相对应的偏移量表，基于给定寄存器中的值跳转到新指令；如果没有匹配项，则跳转到下一条指令。
2c  31t	sparse-switch vAA, +BBBBBBBB（有关补充数据，请参阅下文的“sparse-switch-payload 格式”）	A: 要测试的寄存器 B: 到表格数据伪指令的有符号“分支”偏移量（32 位）	通过使用偏移值对的有序表，基于给定寄存器中的值跳转到新指令；如果没有匹配项，则跳转到下一条指令。
2d..31  23x	cmpkind vAA, vBB, vCC 2d: cmpl-float (lt bias) 2e: cmpg-float (gt bias) 2f: cmpl-double (lt bias) 30: cmpg-double (gt bias) 31: cmp-long	A: 目标寄存器（8 位） B: 第一个源寄存器或寄存器对 C: 第二个源寄存器或寄存器对	执行指定的浮点或 long 比较；如果 b == c，则将 a 设为 0，如果 b > c，则设为 1，或者，如果 b < c，则设为 -1。浮点运算列出的“bias”表示如何处理 NaN 比较：对于 NaN 比较，“gt bias”指令返回 1，而“lt bias”指令返回 -1。 例如，建议使用 cmpg-float 来检查浮点数是否满足条件 x < y；如果结果是 -1，则表示测试为 true，其他值则表示测试为 false，原因是当前比较是有效比较但是结果不符合预期或其中一个值是 NaN。
32..37  22t	if-test vA, vB, +CCCC 32: if-eq 33: if-ne 34: if-lt 35: if-ge 36: if-gt 37: if-le	A: 要测试的第一个寄存器（4 位） B: 要测试的第二个寄存器（4 位） C: 有符号分支偏移量（16 位）	如果两个给定寄存器的值比较结果符合预期，则分支到给定目标寄存器。 注意：分支偏移量不得为 0。（自旋循环可以通过围绕后向 goto 进行分支或通过在分支之前添加 nop 作为目标来正常构造。）
38..3d  21t	if-testz vAA, +BBBB 38: if-eqz 39: if-nez 3a: if-ltz 3b: if-gez 3c: if-gtz 3d: if-lez	A: 要测试的寄存器（8 位） B: 有符号分支偏移量（16 位）	如果给定寄存器的值与 0 的比较结果符合预期，则分支到给定目标寄存器。 注意：分支偏移量不得为 0。（自旋循环可以通过围绕后向 goto 进行分支或通过在分支之前添加 nop 作为目标来正常构造。）
3e..43  10x	（未使用）		（未使用）
44..51  23x	arrayop vAA, vBB, vCC 44: aget 45: aget-wide 46: aget-object 47: aget-boolean 48: aget-byte 49: aget-char 4a: aget-short 4b: aput 4c: aput-wide 4d: aput-object 4e: aput-boolean 4f: aput-byte 50: aput-char 51: aput-short	A: 值寄存器或寄存器对；可以是源寄存器，也可以是目标寄存器（8 位） B: 数组寄存器（8 位） C: 索引寄存器（8 位）	在给定数组的已标识索引处执行已确定的数组运算，并将结果加载或存储到值寄存器中。
52..5f  22c	iinstanceop vA, vB, field@CCCC 52: iget 53: iget-wide 54: iget-object 55: iget-boolean 56: iget-byte 57: iget-char 58: iget-short 59: iput 5a: iput-wide 5b: iput-object 5c: iput-boolean 5d: iput-byte 5e: iput-char 5f: iput-short	A: 值寄存器或寄存器对；可以是源寄存器，也可以是目标寄存器（4 位） B: 对象寄存器（4 位） C: 实例字段引用索引（16 位）	对已标识的字段执行已确定的对象实例字段运算，并将结果加载或存储到值寄存器中。 注意：这些运算码是静态链接的合理候选项，将字段参数更改为更直接的偏移量。
60..6d  21c	sstaticop vAA, field@BBBB 60: sget 61: sget-wide 62: sget-object 63: sget-boolean 64: sget-byte 65: sget-char 66: sget-short 67: sput 68: sput-wide 69: sput-object 6a: sput-boolean 6b: sput-byte 6c: sput-char 6d: sput-short	A: 值寄存器或寄存器对；可以是源寄存器，也可以是目标寄存器（8 位） B: 静态字段引用索引（16 位）	对已标识的静态字段执行已确定的对象静态字段运算，并将结果加载或存储到值寄存器中。 注意：这些运算码是静态链接的合理候选项，将字段参数更改为更直接的偏移量。
6e..72  35c	invoke-kind {vC, vD, vE, vF, vG}, meth@BBBB 6e: invoke-virtual 6f: invoke-super 70: invoke-direct 71: invoke-static 72: invoke-interface	A: 参数字数（4 位） B: 方法引用索引（16 位） C..G: 参数寄存器（每个寄存器各占 4 位）	调用指定的方法。所得结果（如果有的话）可能与紧跟其后的相应 move-result* 变体指令一起存储。 使用 invoke-virtual 调用正常的虚方法（该方法不是 private、static或 final，也不是构造函数）。 当 method_id 引用非接口类方法时，使用 invoke-super 调用最近超类的虚方法（这与调用类中具有相同 method_id 的方法相反）。invoke-virtual 具有相同的方法限制。 在版本 037 或更高版本的 Dex 文件中，如果 method_id 引用接口方法，则使用 invoke-super 来调用在该接口上定义的该方法的最具体、未被覆盖版本。invoke-virtual 具有相同的方法限制。在版本 037 之前的 Dex 文件中，具有接口 method_id 是不当且未定义的。 invoke-direct 用于调用非 static 直接方法（也就是说，本质上不可覆盖的实例方法，即 private 实例方法或构造函数）。 invoke-static 用于调用 static 方法（该方法始终被视为直接方法）。 invoke-interface 用于调用 interface 方法，也就是说，在具体类未知的对象上，使用引用 interface 的 method_id。 注意：这些运算码是静态链接的合理候选项，将方法参数更改为更直接的偏移量（或相关的寄存器对）。
73  10x	（未使用）		（未使用）
74..78  3rc	invoke-kind/range {vCCCC .. vNNNN}, meth@BBBB 74: invoke-virtual/range 75: invoke-super/range 76: invoke-direct/range 77: invoke-static/range 78: invoke-interface/range	A: 参数字数（8 位） B: 方法引用索引（16 位） C: 第一个参数寄存器（16 位） N = A + C - 1	调用指定的方法。有关详情、注意事项和建议，请参阅上文第一个 invoke-kind 说明。
79..7a  10x	（未使用）		（未使用）
7b..8f  12x	unop vA, vB 7b: neg-int 7c: not-int 7d: neg-long 7e: not-long 7f: neg-float 80: neg-double 81: int-to-long 82: int-to-float 83: int-to-double 84: long-to-int 85: long-to-float 86: long-to-double 87: float-to-int 88: float-to-long 89: float-to-double 8a: double-to-int 8b: double-to-long 8c: double-to-float 8d: int-to-byte 8e: int-to-char 8f: int-to-short	A: 目标寄存器或寄存器对（4 位） B: 源寄存器或寄存器对（4 位）	对源寄存器执行已确定的一元运算，并将结果存储到目标寄存器中。
90..af  23x	binop vAA, vBB, vCC 90: add-int 91: sub-int 92: mul-int 93: div-int 94: rem-int 95: and-int 96: or-int 97: xor-int 98: shl-int 99: shr-int 9a: ushr-int 9b: add-long 9c: sub-long 9d: mul-long 9e: div-long 9f: rem-long a0: and-long a1: or-long a2: xor-long a3: shl-long a4: shr-long a5: ushr-long a6: add-float a7: sub-float a8: mul-float a9: div-float aa: rem-float ab: add-double ac: sub-double ad: mul-double ae: div-double af: rem-double	A: 目标寄存器或寄存器对（8 位） B: 第一个源寄存器或寄存器对（8 位） C: 第二个源寄存器或寄存器对（8 位）	对两个源寄存器执行已确定的二元运算，并将结果存储到目标寄存器中。 注意：与其他 -long 数学运算（对第一个和第二个源寄存器都采用寄存器对的运算）相反，shl-long、shr-long 和 ushr-long 会对其第一个源寄存器采用寄存器对（存放要移动的值），但会对其第二个源寄存器采用单个寄存器（存放移动的距离）。
b0..cf  12x	binop/2addr vA, vB b0: add-int/2addr b1: sub-int/2addr b2: mul-int/2addr b3: div-int/2addr b4: rem-int/2addr b5: and-int/2addr b6: or-int/2addr b7: xor-int/2addr b8: shl-int/2addr b9: shr-int/2addr ba: ushr-int/2addr bb: add-long/2addr bc: sub-long/2addr bd: mul-long/2addr be: div-long/2addr bf: rem-long/2addr c0: and-long/2addr c1: or-long/2addr c2: xor-long/2addr c3: shl-long/2addr c4: shr-long/2addr c5: ushr-long/2addr c6: add-float/2addr c7: sub-float/2addr c8: mul-float/2addr c9: div-float/2addr ca: rem-float/2addr cb: add-double/2addr cc: sub-double/2addr cd: mul-double/2addr ce: div-double/2addr cf: rem-double/2addr	A: 目标寄存器和第一个源寄存器或寄存器对（4 位） B: 第二个源寄存器或寄存器对（4 位）	对两个源寄存器执行已确定的二元运算，并将结果存储到第一个源寄存器中。 注意：与其他 -long/2addr 数学运算（对其目标寄存器/第一个源寄存器和第二个源寄存器都采用寄存器对的运算）相反，shl-long/2addr、shr-long/2addr 和 ushr-long/2addr 会对其目标寄存器/第一个源寄存器采用寄存器对（存放要移动的值），但会对其第二个源寄存器采用单个寄存器（存放移动的距离）。
d0..d7  22s	binop/lit16 vA, vB, #+CCCC d0: add-int/lit16 d1: rsub-int (reverse subtract) d2: mul-int/lit16 d3: div-int/lit16 d4: rem-int/lit16 d5: and-int/lit16 d6: or-int/lit16 d7: xor-int/lit16	A: 目标寄存器（4 位） B: 源寄存器（4 位） C: 有符号整数常量（16 位）	对指定的寄存器（第一个参数）和字面值（第二个参数）执行指定的二元运算，并将结果存储到目标寄存器中。 注意：rsub-int 不含后缀，因为此版本是其一系列运算码中的主运算码。另外，有关语义的详细信息，请参阅下文。
d8..e2  22b	binop/lit8 vAA, vBB, #+CC d8: add-int/lit8 d9: rsub-int/lit8 da: mul-int/lit8 db: div-int/lit8 dc: rem-int/lit8 dd: and-int/lit8 de: or-int/lit8 df: xor-int/lit8 e0: shl-int/lit8 e1: shr-int/lit8 e2: ushr-int/lit8	A: 目标寄存器（8 位） B: 源寄存器（8 位） C: 有符号整数常量（8 位）	对指定的寄存器（第一个参数）和字面值（第二个参数）执行指定的二元运算，并将结果存储到目标寄存器中。 注意：有关 rsub-int 语义的详细信息，请参阅下文。
e3..f9  10x	（未使用）		（未使用）
fa   45cc	invoke-polymorphic {vC, vD, vE, vF, vG}, meth@BBBB, proto@HHHH	A: 参数字数（4 位） B: 方法引用索引（16 位） C: 接收器（16 位） D..G: 参数寄存器（每个寄存器各占 4 位） H: 原型引用索引（16 位）	调用指定的签名多态方法。所得结果（如果有的话）可能与紧跟其后的相应 move-result* 变体指令一起存储。 方法引用必须针对签名多态方法，比如 java.lang.invoke.MethodHandle.invoke 或 java.lang.invoke.MethodHandle.invokeExact。 接收器必须是一个支持所调用签名多态方法的对象。 原型引用说明了所提供的参数类型和预期的返回类型。 invoke-polymorphic 字节码执行时可能会引发异常。有关这些异常的相关说明，请参阅所调用签名多态方法的 API 文档。 存在于 038 和更高版本的 Dex 文件中。
fb   4rcc	invoke-polymorphic/range {vCCCC .. vNNNN}, meth@BBBB, proto@HHHH	A: 参数字数（8 位） B: 方法引用索引（16 位） C: 接收器（16 位） H: 原型引用索引（16 位） N = A + C - 1	调用指定的方法句柄。有关详情，请参阅上文的 invoke-polymorphic 说明。 存在于版本 038 及更高版本的 Dex 文件中。
fc   35c	invoke-custom {vC, vD, vE, vF, vG}, call_site@BBBB	A: 参数字数（4 位） B: 调用点引用索引（16 位） C..G: 参数寄存器（每个寄存器各占 4 位）	解析并调用指定的调用点。调用的结果（如果有的话）可能与紧跟其后的相应 move-result* 变体指令一起存储。 该指令分两个阶段执行：调用点解析和调用点调用。 调用点解析会检查指定的调用点是否有关联的 java.lang.invoke.CallSite 实例。如果没有，则使用 Dex 文件中存在的参数调用指定调用点的引导程序链接器方法（请参阅 call_site_item）。引导程序链接器方法会返回一个 java.lang.invoke.CallSite 实例；如果不存在关联，则该实例将与指定的调用点关联。另一个线程可能已先进行了关联；如果是这种情况，则通过第一个关联的 java.lang.invoke.CallSite 实例继续执行该指令。 对 java.lang.invoke.MethodHandle 目标进行调用点调用，该目标属于所解析的 java.lang.invoke.CallSite 实例。目标的调用就像执行 invoke-polymorphic（如上所述）一样（使用 invoke-custom 指令的方法句柄和参数作为精确方法句柄调用的参数）。 引导程序链接器方法引发的异常会封装在 java.lang.BootstrapMethodError 中。如果出现下列情况，还将引发 BootstrapMethodError： ·         该引导程序链接器方法无法返回 java.lang.invoke.CallSite 实例。 ·         返回的 java.lang.invoke.CallSite 具有 null 方法句柄目标。 ·         该方法句柄目标不属于所请求的类型。 存在于版本 038 及更高版本的 Dex 文件中。
fd  3rc	invoke-custom/range {vCCCC .. vNNNN}, call_site@BBBB	A: 参数字数（8 位） B: 调用点引用索引（16 位） C: 第一个参数寄存器（16 位） N = A + C - 1	解析并调用一个调用点。有关详情，请参阅上文的 invoke-custom 说明。 存在于版本 038 及更高版本的 Dex 文件中。
fe  21c	const-method-handle vAA, method_handle@BBBB	A: 目标寄存器（8 位） B: 方法句柄索引（16 位）	将通过特定索引指定的方法句柄的引用移到指定的寄存器中。 存在于版本 039 及更高版本的 Dex 文件中。
ff  21c	const-method-type vAA, proto@BBBB	A: 目标寄存器（8 位） B: 方法原型引用（16 位）	将通过特定索引指定的方法原型的引用移到指定的寄存器中。 存在于版本 039 及更高版本的 Dex 文件中。

packed-switch-payload 格式

名称	格式	说明
ident	ushort = 0x0100	识别伪运算码
Size	ushort	表格中的条目数
first_key	int	第一位（即最低位）switch case 的值
targets	int[]	与 size 相对的分支目标的列表。这些目标相对应的是 switch 运算码的地址（而非此表格的地址）。

注意：此表格一个实例的代码单元总数为 (size * 2) + 4。

sparse-switch-payload 格式

名称	格式	说明
ident	ushort = 0x0200	识别伪运算码
Size	ushort	表格中的条目数
keys	int[]	size 键值列表，从低到高排序
targets	int[]	与 size 相对应的分支目标的列表，每一个目标对应相同索引下的键值。这些目标相对应的是 switch 运算码的地址（而非此表格的地址）。

注意：此表格一个实例的代码单元总数为 (size * 4) + 2。

fill-array-data-payload 格式

名称	格式	说明
ident	ushort = 0x0300	识别伪运算码
element_width	ushort	每个元素的字节数
Size	uint	表格中的元素数
data	ubyte[]	数据值

注意：此表格一个实例的代码单元总数为 (size *element_width + 1) / 2 + 4。

数学运算详情

注意：除非另有说明，否则浮点运算必须遵循 IEEE 754 规则，使用最近舍入和渐进式下溢。

运算码	C 语义	备注
neg-int	int32 a; int32 result = -a;	一元二进制补码。
not-int	int32 a; int32 result = ~a;	一元反码。
neg-long	int64 a; int64 result = -a;	一元二进制补码。
not-long	int64 a; int64 result = ~a;	一元反码。
neg-float	float a; float result = -a;	浮点否定。
neg-double	double a; double result = -a;	浮点否定。
int-to-long	int32 a; int64 result = (int64) a;	将 int32 符号扩展为 int64。
int-to-float	int32 a; float result = (float) a;	使用最近舍入，将 int32 转换为 float。这会导致某些值不够精准。
int-to-double	int32 a; double result = (double) a;	将 int32 转换为 double。
long-to-int	int64 a; int32 result = (int32) a;	将 int64 截断为 int32。
long-to-float	int64 a; float result = (float) a;	使用最近舍入，将 int64 转换为 float。这会导致某些值不够精准。
long-to-double	int64 a; double result = (double) a;	使用最近舍入，将 int64 转换为 double。这会导致某些值不够精准。
float-to-int	float a; int32 result = (int32) a;	使用向零舍入，将 float 转换为 int32。NaN 和 -0.0（负零）转换为整数 0。无穷数和因所占幅面过大而无法表示的值根据符号转换为 0x7fffffff 或 -0x80000000。
float-to-long	float a; int64 result = (int64) a;	使用向零舍入，将 float 转换为 int64。适用于 float-to-int 的特殊情况规则也适用于此，但超出范围的值除外，这些值根据符号转换为 0x7fffffffffffffff 或 -0x8000000000000000。
float-to-double	float a; double result = (double) a;	将 float 转换为 double，值依然精准。
double-to-int	double a; int32 result = (int32) a;	使用向零舍入，将 double 转换为 int32。适用于 float-to-int 的特殊情况规则也适用于此。
double-to-long	double a; int64 result = (int64) a;	使用向零舍入，将 double 转换为 int64。适用于 float-to-long 的特殊情况规则也适用于此。
double-to-float	double a; float result = (float) a;	使用最近舍入，将 double 转换为 float。这会导致某些值不够精准。
int-to-byte	int32 a; int32 result = (a << 24) >> 24;	符号扩展结果，将 int32 截断为 int8。
int-to-char	int32 a; int32 result = a & 0xffff;	无需符号扩展，将 int32 截断为 uint16。
int-to-short	int32 a; int32 result = (a << 16) >> 16;	符号扩展结果，将 int32 截断为 int16。
add-int	int32 a, b; int32 result = a + b;	二进制补码加法。
sub-int	int32 a, b; int32 result = a - b;	二进制补码减法。
rsub-int	int32 a, b; int32 result = b - a;	二进制补码反向减法。
mul-int	int32 a, b; int32 result = a * b;	二进制补码乘法。
div-int	int32 a, b; int32 result = a / b;	二进制补码除法，向零舍入（即截断为整数）。如果 b == 0，则会抛出 ArithmeticException。
rem-int	int32 a, b; int32 result = a % b;	二进制补码除后取余数。结果的符号与 a 的符号相同，可更精确地定义为 result == a - (a / b) * b。如果 b == 0，则会抛出 ArithmeticException。
and-int	int32 a, b; int32 result = a & b;	按位 AND。
or-int	int32 a, b; int32 result = a | b;	按位 OR。
xor-int	int32 a, b; int32 result = a ^ b;	按位 XOR。
shl-int	int32 a, b; int32 result = a << (b & 0x1f);	按位左移（带掩码参数）。
shr-int	int32 a, b; int32 result = a >> (b & 0x1f);	按位有符号右移（带掩码参数）。
ushr-int	uint32 a, b; int32 result = a >> (b & 0x1f);	按位无符号右移（带掩码参数）。
add-long	int64 a, b; int64 result = a + b;	二进制补码加法。
sub-long	int64 a, b; int64 result = a - b;	二进制补码减法。
mul-long	int64 a, b; int64 result = a * b;	二进制补码乘法。
div-long	int64 a, b; int64 result = a / b;	二进制补码除法，向零舍入（即截断为整数）。如果 b == 0，则会抛出 ArithmeticException。
rem-long	int64 a, b; int64 result = a % b;	二进制补码除后取余数。结果的符号与 a 的符号相同，可更精确地定义为 result == a - (a / b) * b。如果 b == 0，则会抛出 ArithmeticException。
and-long	int64 a, b; int64 result = a & b;	按位 AND。
or-long	int64 a, b; int64 result = a | b;	按位 OR。
xor-long	int64 a, b; int64 result = a ^ b;	按位 XOR。
shl-long	int64 a; int32 b; int64 result = a << (b & 0x3f);	按位左移（带掩码参数）。
shr-long	int64 a; int32 b; int64 result = a >> (b & 0x3f);	按位有符号右移（带掩码参数）。
ushr-long	uint64 a; int32 b; int64 result = a >> (b & 0x3f);	按位无符号右移（带掩码参数）。
add-float	float a, b; float result = a + b;	浮点加法。
sub-float	float a, b; float result = a - b;	浮点减法。
mul-float	float a, b; float result = a * b;	浮点乘法。
div-float	float a, b; float result = a / b;	浮点除法。
rem-float	float a, b; float result = a % b;	浮点除后取余数。该函数不同于 IEEE 754 取余，定义为 result == a - roundTowardZero(a / b) * b。
add-double	double a, b; double result = a + b;	浮点加法。
sub-double	double a, b; double result = a - b;	浮点减法。
mul-double	double a, b; double result = a * b;	浮点乘法。
div-double	double a, b; double result = a / b;	浮点除法。
rem-double	double a, b; double result = a % b;	浮点除后取余数。该函数不同于 IEEE 754 取余，定义为 result == a - roundTowardZero(a / b) * b。

 

 

按位描述

格式表的第一列列出了格式的按位布局。它由一个或多个空格分隔的“单词”组成，每个单词描述一个 16 位代码单元。单词中的每个字符代表四位，从高位往低位读取，并使用竖线 (“|”)分隔以方便阅读。从“A”开始的大写字母用于表示格式中的字段，这些字段随后由语法列做进一步定义。“op”一词用于表示格式内八位操作码的位置。带斜划的零（“Ø”）用于表示所有在指示位置的位必须为零。

一般而言，在一个代码单元内，字母的顺序为，较早的代码单元对应的字母在前，后期的代码单元对应的字母在后，按照从低阶到高阶排序。但是，这种一般规则存在一些例外情况，主要是为了让含义相似的部分在不同的指令格式中使用相同的命名。格式说明对这些情况进行了明确的描述。

例如，“B|A|op CCCC”格式表示其包含两个 16 位代码单元。第一个字由低 8 位中的操作码和高 8 位中的两个四位值组成；第二个字由单个 16 位值组成。

格式 ID

格式表中的第二列表示格式的短标识符，用于在其他文档和代码中识别该格式。

大多数格式 ID 包含三个字符：前两个是十进制数，最后一个是字母。第一个十进制数表示格式中 16 位代码单元的数量。第二个十进制数表示格式包含的最大寄存器数量（使用最大值是因为某些格式可容纳的寄存器数量为可变值），特殊标识“r”表示已对寄存器的数量范围进行编码。最后一个字母以半助记符的形式表示该格式编码的任何其他数据类型。例如，“21t”格式的长度为 2，包含一个寄存器引用，另外还有一个分支目标。

建议使用的静态链接格式有一个额外的“s”后缀，因此加上后缀一共是四个字符。同样，建议使用的“内联”链接格式也有一个额外的“i”后缀。（在这种情况下，内联链接与静态链接类似，但它与机器实现具有更直接的联系。）最后，几个建议使用的奇怪格式（例如，“20bc”）包含两个数据块，它们均体现在格式 ID 中。

类型代码字母的完整列表如下。请注意，由于格式上的差异，部分形式的大小可能有所不同：

助记符	位数	含义
b	8	有符号立即数（字节）
c	16、32	常量池索引
f	16	接口常量（仅对静态链接格式有效）
h	16	有符号立即数（32 位或 64 位值的高阶位，低阶位全为 0）
i	32	有符号立即数（整型）或 32 位浮点数
l	64	有符号立即数（长整型）或 64 位双精度浮点数
m	16	方法常量（仅对静态链接格式有效）
n	4	有符号立即数（半字节）
s	16	有符号立即数（短整型）
t	8、16、32	分支目标
x	0	无额外数据

语法

格式表的第三列指出了指令中所使用的人类可识别的语法。每个指令以命名的操作码开始，后面可选择使用一个或多个参数，并且参数之间用逗号分隔。

当参数指第一列中的某个字段时，该字段的字母将在语法中出现，并在字段中每四位重复一次。例如，第一列中标记为“BB”的八位字段在语法列中也将标记为“BB”。

命名寄存器的参数形式为“vX”。选择“v”而不是更常用的“r”作为前缀，是因为这样可避免与可能会在其上实现Dalvik 可执行格式的（非虚拟）架构（其寄存器使用“r”作为前缀）出现冲突。（也就是说，我们可以直截了当地同时讨论虚拟和实际寄存器。）

表示字面值的参数形式为“#+X”。有些格式表示高阶位仅为非零位的字面量；对于这种类型的字面量，在语法表示时会明确写出后面的 0，但是在按位表示时这些 0 会被省略。

表示相对指令地址偏移量的参数形式为“+X”。

表示字面量常量池索引的参数形式为“kind@X”，其中“kind”表示正在引用的常量池。每个使用此类格式的操作码明确地表示只允许使用一种常量；请查看操作码参考，找出对应关系。常量池的种类包括“string”（字符串池索引）、“type”（类型池索引）、“field”（字段池索引）、“meth”（方法池索引）和“site”（调用点索引）。

此外还可使用一些建议的可选形式，它们与常量池索引的表示类似，表示预链接的偏移量或索引。可以使用两种类型的建议预链接值：vtable 偏移（表示为“vtaboff”）和字段偏移（表示为“fieldoff”）。

如果格式值并非明确地包含在语法中，而是选择使用某种变体，则每个变体都以“[X=N]”（例如，“[A=2]”）为前缀来表示对应关系

 

 

格式

 

格式	ID	语法	包含的重要操作码
无	00x	N/A	用于未使用操作码的伪格式；建议用作断点操作码的标称格式
ØØ|op	10x	op
B|A|op	12x	Op vA, vB
	11n	Op vA, #+B
AA|op	11x	Op vAA	goto
	10t	Op +AA
ØØ|op AAAA	20t	Op +AAAA	goto/16
AA|op BBBB	20bc	Op AA, kind@BBBB	静态确定验证错误的建议格式；其中，A 表示错误类型，B 表示适当类型的表索引（例如，出现“不存在这种方法”错误时的方法引用）
AA|op BBBB	22x	Op vAA, vBBBB
	21t	Op vAA, +BBBB
	21s	Op vAA, #+BBBB
	21h	Op vAA, #+BBBB0000
		op vAA, #+BBBB000000000000
	21c	Op vAA, type@BBBB	check-cast
		Op vAA, field@BBBB	const-class
		Op vAA, method_handle@BBBB	const-method-handle
		Op vAA, proto@BBBB	const-method-type
		Op vAA, string@BBBB	const-string
AA|op CC|BB	23x	Op vAA, vBB, vCC
	22b	Op vAA, vBB, #+CC
B|A|op CCCC	22t	Op vA, vB, +CCCC
	22s	Op vA, vB, #+CCCC
	22c	Op vA, vB, type@CCCC	instance-of
		Op vA, vB, field@CCCC
	22cs	op vA, vB, fieldoff@CCCC	22c 格式的静态链接字段访问指令的建议格式
ØØ|op AAAAAAAA	30t	Op +AAAAAAAA
ØØ|op AAAA BBBB	32x	Op vAAAA, vBBBB
AA|op BBBBloBBBBhi	31i	Op vAA, #+BBBBBBBB
	31t	Op vAA, +BBBBBBBB
	31c	Op vAA, string@BBBBBBBB	const-string/jumbo
A|G|op BBBB F|E|D|C	35c	[A=5] op {vC, vD, vE, vF, vG}, meth@BBBB
		[A=5] op {vC, vD, vE, vF, vG}, site@BBBB
		[A=5] op {vC, vD, vE, vF, vG}, type@BBBB
		[A=4] op {vC, vD, vE, vF}, kind@BBBB
		[A=3] op {vC, vD, vE}, kind@BBBB
		[A=2] op {vC, vD}, kind@BBBB
		[A=1] op {vC}, kind@BBBB
		[A=0] op {}, kind@BBBB
		此处的特殊字母选择反映出其目的在于使计数和引用索引的标签与 3rc 格式中的标签一样。
	35ms	[A=5] op {vC, vD, vE, vF, vG}, vtaboff@BBBB	35c 格式的静态链接 invoke-virtual和 invoke-super指令的建议格式
		[A=4] op {vC, vD, vE, vF}, vtaboff@BBBB
		[A=3] op {vC, vD, vE}, vtaboff@BBBB
		[A=2] op {vC, vD}, vtaboff@BBBB
		[A=1] op {vC}, vtaboff@BBBB
		此处的特殊字母选择反映出其目的在于使计数和引用索引的标签与 3rms 格式中的标签一样。
	35mi	[A=5] op {vC, vD, vE, vF, vG}, inline@BBBB	35c 格式内联链接 invoke-static和 invoke-virtual指令的建议格式
		[A=4] op {vC, vD, vE, vF}, inline@BBBB
		[A=3] op {vC, vD, vE}, inline@BBBB
		[A=2] op {vC, vD}, inline@BBBB
		[A=1] op {vC}, inline@BBBB
		此处的特殊字母选择反映出其目的在于使计数和引用索引的标签与 3rmi 格式中的标签一样。
AA|op BBBB CCCC	3rc	Op {vCCCC .. vNNNN}, meth@BBBB op {vCCCC .. vNNNN}, site@BBBB op {vCCCC .. vNNNN}, type@BBBB 其中 NNNN = CCCC+AA-1，即 A确定计数 0..255，C确定第一个寄存器
	3rms	Op {vCCCC .. vNNNN}, vtaboff@BBBB 其中 NNNN = CCCC+AA-1，即 A 确定计数 0..255，C 确定第一个寄存器	3rc格式的静态链接 invoke-virtual和 invoke-super指令的建议格式
	3rmi	Op {vCCCC .. vNNNN}, inline@BBBB 其中 NNNN = CCCC+AA-1，即 A 确定计数 0..255，C 确定第一个寄存器	3rc 格式的内联链接 invoke-static和 invoke-virtual指令的建议格式
A|G|op  BBBB F|E|D|C HHHH	45cc	[A=5] op {vC, vD, vE, vF, vG}, meth@BBBB, proto@HHHH	invoke-polymorphic
		[A=4] op {vC, vD, vE, vF}, meth@BBBB, proto@HHHH
		[A=3] op {vC, vD, vE}, meth@BBBB, proto@HHHH
		[A=2] op {vC, vD}, meth@BBBB, proto@HHHH
		[A=1] op {vC}, meth@BBBB, proto@HHHH
AA|op BBBB CCCC HHHH	4rcc	op> {vCCCC .. vNNNN}, meth@BBBB, proto@HHHH 其中NNNN = CCCC+AA-1，即A确定计数0..255，C确定第一个寄存器	invoke-polymorphic/range
AA|op BBBBloBBBB BBBB BBBBhi	51l	op vAA, #+BBBBBBBBBBBBBBBB	const-wide