Virtual Machines

1852339691......Page 1
Virtual Machines......Page 3
Copyright Page\r......Page 4
Preface......Page 6
Acknowledgements......Page 8
Table of Contents\r......Page 9
1.1 Introduction......Page 14
1.3 Landin\'s SEeD Machine......Page 16
1.4 The Organisation of this Book......Page 18
1.5 Omissions......Page 20
2.1 Introduction......Page 24
2.2 BCPL the Language......Page 25
2.3 VM Operations......Page 28
2.4 The OeODE Machine......Page 30
2.5.1 Expression Instructions......Page 31
2.5.3 Instructions Relating to Routines......Page 33
2.5 .4 Control Instructions......Page 35
2.5.5 Directives......Page 36
2.6 The Intcode/Cintcode Machine......Page 37
3.1 Introduction......Page 40
3.2 JVM Organisation: An Overview......Page 41
3.2.1 The stack......Page 42
3.2.2 Method areas......Page 43
3.2.3 The PC register......Page 44
3.3 Class Files......Page 45
3.4 Object Representation at Runtime......Page 53
3.5 Initialisation......Page 55
3.6 Object Deletion......Page 57
3.8 Exception Handling......Page 58
3.9 Instructions......Page 59
3.9.1 Data-manipulation instructions......Page 61
3.9.2 Control instructions......Page 64
3.9.3 Stack-manipulating instructions......Page 67
3.9.4 Support for object orientation......Page 69
3.10 Concluding Remarks......Page 72
4.1 Introduction......Page 73
4.2.1 Language Overview......Page 74
4.2.2 What the Virtual Machine Must Support......Page 77
4.2.3 Virtual Machine-Storage Structures......Page 78
4.2.4 Virtual Machine-Registers......Page 80
4.2 .5 Virtual Machine-Instruction Set......Page 82
4.2.6 An Example......Page 91
4.2.7 Implementation......Page 93
4.2.8 Extensions......Page 97
4.2.9 Alternatives......Page 100
4.2.10 Specification......Page 105
4.3 Issues......Page 108
4.3.1 Indirect and Relative Jumps......Page 109
4.3.2 More Data Types......Page 110
4.3.4 Primitive Routines......Page 118
4.4 Concluding Remarks......Page 119
5.1 Introduction......Page 121
5.2.1 Language Overview......Page 122
5.2 .2 Virtual Machine-Storage Structures......Page 123
5.2.4 Virtual Machine-Instruction Set......Page 125
5.2.6 Alternatives......Page 128
5.3.1 Language Overview......Page 129
5.3.2 Virtual Machine-Storage Structures......Page 131
5.3.3 Virtual Machine-Registers......Page 133
5.3.4 Virtual Machine-Instruction Set......Page 134
5.3.5 Implementation......Page 136
5.3.6 Extensions......Page 138
5.3.7 Alternatives......Page 140
5.4.1 Some Optimisations......Page 141
5.4.2 Combining the Languages......Page 142
6.1 Introduction......Page 143
6.2 The Structure of Rules......Page 145
6.4 Execution Cycle......Page 148
6.5 Interpretation Rules......Page 150
6.6 VM Specification......Page 153
6.6.1 States and Notational Conventions......Page 154
6.6.2 Infra-Rule Transitions......Page 157
6.6.3 Extra-Rule Transitions......Page 160
6.6.4 VM-Only Transitions......Page 162
6.6.5 Introspective Operations......Page 163
6.7 Rule Equivalences......Page 165
6.8 Concluding Remarks......Page 166
7.1 Introduction......Page 168
7.2 The Register-Transfer Model......Page 169
7.3 Register Machine Organisation......Page 172
7.4 Parrot-General Organisation......Page 176
7.5 Parrot Instruction Set......Page 179
7.5.2 Data management instructions......Page 180
7.5.3 Register and stack operations......Page 181
7.6 DIY Register-Based Virtual Machine......Page 182
7.6.1 Informal Design......Page 183
7.6.2 Extensions......Page 187
7.6.3 Transition Rules......Page 188
7.7 Translating ALEXVM into RTM......Page 194
7.9 Correctness of the Translation......Page 197
7.10 More Natural Compilation......Page 207
7.11 Extensions......Page 211
8 Implementation Techniques......Page 212
8.1.1 Direct Implementation......Page 213
8.1.2 Translation......Page 214
8.1.3 Threaded Code......Page 218
8.2 Register Machines......Page 220
8.2.2 Addressing......Page 221
8.3 Using Transitions......Page 223
8.4 Concluding Remarks......Page 224
9.1 Security......Page 226
9.3 Typed Instruction Sets and Intermediate Codes......Page 227
9.6 Compiler Correctness......Page 229
9.7 Dynamic Code Insertion......Page 230
9.8 Instrumentation......Page 231
9.9 Including more Information about Source Code......Page 232
9.11 Increased Inter-Operability......Page 233
9.12 Code Mobility......Page 234
9.13 Small Platforms......Page 235
9.14 Real-Time VMs......Page 237
9.16 Greater Optimisation......Page 238
9.17 Operating System Constructs......Page 239
9.20 Objects and VMs......Page 240
9.21 Virtual VMs......Page 241
9.22 By Way of a Conclusion......Page 242
Compiling ALEX\r......Page 243
Harrison Machine Compilation Rules......Page 251
Harrison Machine Instruction Set......Page 266
References......Page 269
Index......Page 272