JVM の全体的な構造、実行プロセス、および 2 つのアーキテクチャモデルの図解による説明。学びましたか？

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JVM 全体構造

HotSpot VM は、市場における代表的な高性能仮想マシンの 1 つです。
メソッド領域とヒープ: 複数のスレッドで共有
仮想マシンスタック、ローカルメソッドスタック、プログラムカウンタ：各スレッドには独自のコピーがある
実行エンジン: インタープリタ、ジャストインタイムコンパイラ (バックエンドコンパイラ)、ガベージコレクタの 3 つの部分から構成されます。
インタプリタとジャストインタイムコンパイラが共存するアーキテクチャを使用します。
現在、Java プログラムの実行パフォーマンスは変革を遂げ、C/C++ プログラムと競合できるレベルに達しています。

Javaコード実行プロセス

Java 仮想マシンで解釈できるバイトコードファイルのみを生成できるため、理論的にはコードセットを自分で設計できます。

通訳者：応答時間を保証し、通訳と実行のスピードに責任を持つ

JITコンパイラ: コンパイル、バイトコード命令、ホットコードの実行を担当し、メソッド領域にキャッシュし、次回遭遇したときにそれらをバイナリ命令に直接変換します。

JVM アーキテクチャモデル

Java コンパイラに入力される命令ストリームは基本的にスタックベースの命令セットアーキテクチャであり、もう 1 つの命令セットアーキテクチャはレジスタベースの命令セットアーキテクチャです。

具体的には、これら 2 つのアーキテクチャの違いは次のとおりです。

スタックアーキテクチャに基づく

設計と実装が簡単で、リソースが制限されたシステムに適しています。
レジスタ割り当ての難しさを回避します。ゼロアドレス命令割り当てを使用します。
命令ストリーム内の命令のほとんどはゼロアドレス命令であり、その実行プロセスは操作スタックに依存します。命令セットが小さくなり、コンパイラの実装が容易になります。
ハードウェアサポートは不要、移植性が向上し、クロスプラットフォーム実装が向上

レジスタベースのアーキテクチャ

一般的なアプリケーションは、従来の PC や Android の Davlik 仮想マシンなどの x86 バイナリ命令セットです。
命令セットアーキテクチャはハードウェアに完全に依存しており、移植性が低いです。
優れたパフォーマンスとより効率的な実行
操作を完了するために必要な命令が少なくなります。
ほとんどの場合、レジスタアーキテクチャに基づく命令セットでは、1 アドレス命令、2 アドレス命令、および 3 アドレス命令が主流となるのに対し、スタックアーキテクチャに基づく命令セットでは、0 アドレス命令が主流となります。

例

2+3 の同じ論理演算を実行するには、次の命令を使用します。

スタックベースのコンピューティングプロセス (Java 仮想マシンを例に挙げます):

 iconst_2 // 定数2がスタックにプッシュされます
istore_1
 iconst_3 // 定数3がスタックにプッシュされます
istore_2
翻訳:
翻訳:
 iadd // スタックから定数2/3をポップし、加算を実行します
istore_0 // 結果5がスタックにプッシュされる

レジスタに基づく計算プロセス

mov eax,2 //eaxレジスタの値を
1add eax,3 //eaxレジスタの値に3を加算する

バイトコードの逆コンパイル

簡単なコードを書いて、バイトコードの逆コンパイル結果を見てみましょう。

パブリッククラスStackStruTest {
公共 静的void main(String[] args) {
整数i = 2 + 3;
  }
 }

次に、コンパイルされたクラスファイルを見つけて、次のコマンドを使用して逆コンパイルします。

 javap -v(詳細) StackStruTest.class

結果のファイルは次のようになります。

公共 静的void main(java.lang.String[]);
    記述子: ([Ljava/lang/String;)V
    フラグ: ACC_PUBLIC、ACC_STATIC
    コード：
      スタック=2、ローカル=4、args_size=1
         0: アイコンst_2
         1: istore_1
         2: アイコンst_3
         3: istore_2
         4: ロード1
         5: ロード2
         6: 追加
         7: istore_3
         8:戻る 
      行番号テーブル:
        9行目: 0
        10行目: 2
        11行目: 4
        12行目: 8
      ローカル変数テーブル:
        開始長さスロット名署名
            0 9 0 引数 [Ljava/lang/String;
            2 7 1 私
            4 5 2 j 私
            8 1 3 キロ 私