jvm monitorenter monitor 指令

jvm虚拟指令集
假定：“必须”的含义
对于jvm指令的一些“必须”的要求，在运行期要求javaclass的结构是满足约束的，对于不满足约束的情况，jvm的行为是未定义的。
保留操作码
在java class文件中使用的指令操作码，有三个操作码是保留的，供java虚拟机内部使用。
254（0xfe）和255(0xff),分别有助记符impdep1和impdep2,目的是在软件或者硬件实现的特定功能提供“后门”或陷阱。
202（0xca）,有助记符breakpoint,目的是由调试程序使用来实现断点。

虚拟机错误
当内部错误或者资源限制导致java语言语义不能实现时，jvm抛出一个VirtualMachineError类的子类的实例。jvm规范不规定和语言抛出的时间和地点。

jvm指令集
我不一一例举各种指令的操作码和用法，需要时去查就行了。

第七章 为jvm编译
java编译成为class文件之后，以类汇编的jvm操作指令方式存在，jdk自带的javap程序具有这样的功能，将class文件翻译为这样的指令集。
下面是我测试的一个实例：
源文件为test.java
public class test {
    public static String a = "";
    public int i =0;
    public test() {
        int i=0;
        String a = "xyz";
    }

}
编译完成为test.class,用javap生成之后输出结果为：
javap -c  -classpath "c:/" test
public class test extends java.lang.Object{
public static java.lang.String a;

public int i;

static {};
  Code:
   0:   ldc     #4; //String
   2:   putstatic       #5; //Field a:Ljava/lang/String;
   5:   nop
   6:   return

public test();
  Code:
   0:   aload_0
   1:   invokespecial   #1; //Method java/lang/Object."":()V
   4:   aload_0
   5:   iconst_0
   6:   putfield        #2; //Field i:I
   9:   iconst_0
   10:  istore_1
   11:  ldc     #3; //String xyz
   13:  astore_2
   14:  nop
   15:  return

}

7.2常数、局部变量和控制结构的使用
jvm是面向栈的，大多数操作都是从当前框架的操作数栈中取得操作数。

7。3运算
jvm一般在操作数栈上进行运算，即从栈中取操作数，并将结果存入操作数栈中。

7。4访问常数池
byte,char,short,以及小int值都可以通过立即数的方式编译在method的code中，但是int,long,float,double,以及string实例的引用，就需要对常数池进行访问了。使用ldc,ldc_w,ldc2_w指令管理。

7.5更多控制范例
可供查阅

7。6接收参数
如果向java实例方法传递了n个参数，它们被接收，按约定，框架的编号1到n的局部变量为新的方法调用创建，顺序为接收的顺序。
7。7调用方法
对java实例方法的调用，是在对象的运行期类型上调度的。用invokevirtual实现，将其参数取做对常数池表项的索引，给出对象的类类型的完整限定符名称，再调用方法的名称和方法的描述符。

对java静态（类）方法的调用，无需传递类实例，其余和实例方法相似，用invokespecial方法实现。

invokespecail指令用于调用实例初始化方法。超类方法和调用private方法。

7。8处理类实例
构建一个类实例的过程，在建立对象及其实例域之后，用invokespecial调用相应构造函数对应的方法来初始化对象。
对对象域的访问用getfield和putfield指令完成。

7。9数组
主要讲的是数组操作的相关jvm指令，如：newarray,过一遍，可以查阅。

7。10编译开关
对于java的switch指令，jvm有对应的两种指令：tableswitch,lookupswitch.
tableswitch指定取值范围，而lookupswitch并不指定取值范围，两者如何选择完全由效率选择决定。

7。11对操作数栈的操作
jvm有大量的指令补充，将操作数栈的内容作为无类型字或成对的无类型字操纵。便于jvm虚拟机指令的灵活组成。
如dup,dup_x2等，都是对字或者双字进行操作。

7。12抛出或者处理异常
jvm中try...catch块的处理对于jvm指令处理是透明的，辅助控制是由异常表来完成的，由异常表来决定到哪里去调用处理，哪些部分的异常是受控的。

7。13编译finally
try.....finally语句与try-catch相似，只是其辅助控制是由指令jsr(子例程调用)显式的表示，在jsr调用之前，将下一指令的地址压入栈中。而异常表只控制try块的范围。

7。14同步
jvm用monitorenter和monitorexit指令对同步提供显式支持。而java常用sychronized方法。
sychronized“方法”通常不是用monitorenter和monitorexit指令实现的。往往是由“方法调用指令”检查常数池里的ACC_SYCHRONIZED标志
但monitorenter和monitorexit指令是为了支持sychronized“语句”而存在的。
注意这里的方法和语句的区别。

语句实例如下：test.java
public class test {
  public test() {
  }
  public static void main(String[] args) {
    synchronized(new Object()){
        int i = 0;
    }
  }

}
编译完的结果：
C:\JBuilderX\bin>javap -c  -classpath "d:/epm40/classes" test
public class test extends java.lang.Object{
public test();
  Code:
   0:   aload_0
   1:   invokespecial   #1; //Method java/lang/Object."":()V
   4:   nop
   5:   return

public static void main(java.lang.String[]);
  Code:
   0:   new     #2; //class Object
   3:   dup
   4:   invokespecial   #1; //Method java/lang/Object."":()V
   7:   dup
   8:   astore_1
   9:   monitorenter // Enter the monitor associated with object
   10:  iconst_0
   11:  istore_2
   12:  nop
   13:  aload_1
   14:  monitorexit // Exit the monitor associated with object
   15:  goto    23
   18:  astore_3
   19:  aload_1
   20:  monitorexit // Be sure to exit monitor...
   21:  aload_3
   22:  athrow
   23:  nop
   24:  return
  Exception table:
   from   to  target type
    10    15    18   any
    18    21    18   any

}

 

monitorenter和monitorexit
详见http://java.sun.com/docs/books/vmspec/2nd-edition/html/Instructions2.doc9.html

The objectref must be of type reference.

Each object has a monitor associated with it. The thread that executes monitorenter gains ownership of the monitor associated with objectref. If another thread already owns the monitor associated with objectref, the current thread waits until the object is unlocked, then tries again to gain ownership. If the current thread already owns the monitor associated with objectref, it increments a counter in the monitor indicating the number of times this thread has entered the monitor. If the monitor associated with objectref is not owned by any thread, the current thread becomes the owner of the monitor, setting the entry count of this monitor to 1.


monitorenter操作的目标一定要是一个对象，类型是reference。Reference实际就是堆里的一个存放对象的地 址。每个对象（reference）都有一个monitor对应，如果有其它的线程获取了这个对象的monitor，当前的线程就要一直等待，直到获得 monitor的线程放弃monitor，当前的线程才有机会获得monitor。

如果monitor没有被任何线程获取，那么当前线程获取这个monitor，把monitor的entry count设置为1。表示这个monitor被1个线程占用了。
当前线程获取了monitor之后，会增加这个monitor的时间计数，来记录当前线程占用了monitor多长时间。

 

源博客--http://www.blogjava.net/flyffa/archive/2006/08/24/65566.html