Dalvik 字節碼格式

整體設計

• 機器模型和呼叫約定旨在近似模仿常見的真實架構和 C 風格的呼叫約定：
  • 該機器是基於寄存器的，並且幀在創建時尺寸是固定的。每個幀由特定數量的暫存器（由方法指定）以及執行該方法所需的任何附加資料組成，例如（但不限於）程式計數器和對包含該方法的.dex檔案的引用。
  • 當用於位元值（例如整數和浮點數）時，暫存器被視為 32 位元寬。相鄰暫存器對用於 64 位元值。寄存器對沒有對齊要求。
  • 當用於物件引用時，暫存器被認為足夠寬以恰好容納一個這樣的引用。
  • 從位元表示的角度來看， (Object) null == (int) 0 。
  • 方法的N 個參數依序存放在方法呼叫訊框的最後N 個暫存器。寬參數消耗兩個暫存器。實例方法傳遞this引用作為其第一個參數。
• 指令流中的儲存單元是一個16位元無符號數。某些指令中的某些位元被忽略/必須為零。
• 指令並非無緣無故限制於特定類型。例如，無需解釋即可移動 32 位元暫存器值的指令不必指定它們是移動整數還是浮點數。
• 對於字串、類型、欄位和方法的引用，有單獨的枚舉和索引常數池。
• 按位文字資料在指令流中內聯表示。
• 因為在實務上，一種方法需要超過 16 個暫存器的情況並不常見，而且因為需要超過 8 個暫存器的情況相當常見，所以許多指令僅限於尋址前 16 個暫存器。在合理的情況下，指令允許引用最多前 256 個暫存器。此外，某些指令具有允許更大暫存器計數的變體，包括一對可以定址v0 – v65535範圍內的暫存器的包羅萬象的move指令。如果指令變體不可用於尋址所需的暫存器，則期望暫存器內容從原始暫存器移動到低位元暫存器（在操作之前）和/或從低位結果暫存器移動到高位結果暫存器。註冊（操作後）。
• 有幾個「偽指令」用於保存可變長度資料有效負載，它們由常規指令引用（例如fill-array-data ）。在正常執行流程中絕對不能遇到此類指令。此外，指令必須位於偶數位節碼偏移量上（即 4 位元組對齊）。為了滿足此要求，dex 產生工具必須發出額外的nop指令作為間隔符號（如果此類指令未對齊）。最後，儘管不是必需的，但預計大多數工具將選擇在方法末尾發出這些指令，因為否則可能會出現需要額外的指令來圍繞它們進行分支的情況。
• 當安裝在正在運行的系統上時，一些指令可能會被更改，改變它們的格式，作為安裝時靜態連結最佳化。這是為了在已知連結後可以更快地執行。請參閱相關的指令格式文件以了解建議的變體。 「建議」一詞是經過深思熟慮後使用的；實施這些並不是強制性的。
• 人類語法和助記符：
  • 參數的先到後源排序。
  • 一些操作碼具有消除歧義的名稱後綴來指示它們操作的類型：
    • 通用類型 32 位元操作碼未標記。
    • 通用類型 64 位元操作碼帶有-wide後綴。
    • 特定於類型的操作碼以其類型（或簡單的縮寫）為後綴，為以下之一： -boolean -byte -char -short -int -long -float -double -object -string -class -void 。
  • 有些操作碼具有消除歧義的後綴，以區分具有不同指令佈局或選項的其他相同操作。這些後綴與主名稱之間用斜杠（“ / ”）分隔，主要是為了在生成和解釋可執行檔的程式碼中與靜態常數進行一對一映射（即減少歧義）對於人類）。
  • 在這裡的描述中，透過每四位寬度使用一個字元來強調值的寬度（指示例如常數的範圍或可能尋址的暫存器的數量）。
  • 例如，在指令「 move-wide/from16 vAA, vBBBB 」：
    • 「 move 」是基本操作碼，表示基本操作（移動暫存器的值）。
    • 「 wide 」是名稱後綴，表示它對寬（64 位元）資料進行操作。
    • 「 from16 」是操作碼後綴，表示以 16 位元暫存器引用作為來源的變體。
    • 「 vAA 」 是目標暫存器（由操作隱含；同樣，規則是目標參數永遠先出現），它必須在v0 – v255範圍內。
    • 「 vBBBB 」是來源暫存器，它必須在v0 – v65535範圍內。
• 有關各種指令格式（在“操作和格式”下列出）的更多詳細信息以及有關操作碼語法的詳細信息，請參閱指令格式文檔。
• 有關字節碼在更大範圍內的位置的更多詳細信息，請參閱.dex文件格式文檔。

字節碼集總結

打包交換有效負載格式

注意：此表的實例的代碼單元總數為(size * 2) + 4 。

稀疏開關有效負載格式

注意：此表的實例的代碼單元總數為(size * 4) + 2 。

填入數組資料有效負載格式

注意：此表的實例的代碼單元總數為(size * element_width + 1) / 2 + 4 。

數學運算細節

注意：除非另有說明，浮點運算必須遵循 IEEE 754 規則，使用舍入到最近值和漸進下溢。