JVM架构模型

JVM架构模型

来自小张的博客

Java编译器输入的指令流基本上是一种基于栈的指令集架构,另外一种指令集架构则是基于寄存器的指令集架构。具体来说:这两种架构之间的区别:

基于栈式架构的特点

  • 设计和实现更简单,适用于资源受限的系统;
  • 避开了寄存器的分配难题:使用零地址指令方式分配。
  • 指令流中的指令大部分是零地址指令,其执行过程依赖于操作栈。指令集更小,编译器容易实现。
  • 不需要硬件支持,可移植性更好,更好实现跨平台

基于寄存器架构的特点

  • 典型的应用是x86的二进制指令集:比如传统的PC以及Android的Davlik虚拟机。
  • 指令集架构则完全依赖硬件,可移植性差
  • 性能优秀和执行更高效
  • 花费更少的指令去完成一项操作。
  • 在大部分情况下,基于寄存器架构的指令集往往都以一地址指令、二地址指令和三地址指令为主,而基于栈式架构的指令集却是以零地址指令为主

举例

1、同样执行10+20这种逻辑操作,其指令分别如下:

基于栈的计算流程(以Java虚拟机为例):

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 0 bipush 10 		//入栈10
 2 istore_0		//存入局部变量表0位置
 3 bipush 20		//入栈20
 5 istore_1		//存入局部变量表1位置
 6 iload_0		//取出局部变量表0位置的值
 7 iload_1		//取出局部变量表1位置的值
 8 iadd			//相加
 9 istore_2		//存入局部变量表2位置
10 return
基于寄存器的计算流程(以汇编为例)
mov ax,10
add ax,20

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总结

由于跨平台性的设计,Java的指令都是根据栈来设计的。不同平台CPU架构不同,所以不能设计为基于寄存器的。优点是跨平台,指令集小,编译器容易实现,缺点是性能下降,实现同样的功能需要更多的指令。

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转载自blog.csdn.net/qq_49619863/article/details/127836485