jvm基础(1)
1.整型数和浮点型数的表示
原码:第一位为符号位(0为正数,1为负数)。
反码:符号位不动,源码取反。
正数补码:和原码相同。
负数补码:符号位不动,反码加1。
例如5的二进制表示可以是00000101,-6的表示:原码10000110,反码11111001,补码11111010,-1的表示:10000001,反码11111110,补码11111111
补码的好处:0的表示唯一,数的符号位可以同数值部分作为一个整体参与运算,可以直接做加法,减法运算可以用加法来实现,即用求和来代替求差。
例如:0的表示:正数00000000,负数10000000。
-6+5 -4+5
11111010 11111100
+00000101 +00000101
= 11111111 = 00000001
打印正数的二进制表示
int a=-6;
for(int i=0;i<32;i++){
int t=(a & 0x80000000>>>i)>>>(31-i);
System.out.print(t);
}
IEEE754浮点数的表示格式:s eeeeeeee mmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmm
符号位(1) 指数位(8) 尾数(23)
e全0 尾数附加位全0,否则尾数附加位为1
s*m*2(e-127)
例如:1 10000001 0100000000000000000000
-1*2(129-127)*(20+2-2) = -5
将单精度浮点数转成IEEE754二进制表示的代码示例:
package work.jvm;
public class ftob {
public static final int BITS = 32;
public static void main(String[] args) {
int i;
ftob ftb = new ftob();
float f = -9f;
System.out.println("float is:" + f);
int[] b = ftb.printBinaryFloat(f);
System.out.print("Binary is:");
for(i = 0; i < BITS; i++){
System.out.print(b[i]);
}
}
public int[] printBinaryFloat(float f){
int j;
int r[] = new int[32];
int temp = Float.floatToIntBits(f);
for(j = BITS-1; j >= 0; --j){
r[BITS-1-j] = ((temp>>j)&0x01);
}
return r;
}
}
2.jvm运行机制
JVM启动过程:
JVM基本结构:
(1)PC寄存器:每个线程拥有一个PC寄存器,在线程创建时创建,指向下一条指令的地址,执行本地方法时,PC的值为undefined。
(2)方法区:保存装载的类信息,如i类型的常量池、字段和方法信息、方法字节码,通常和永久区(Perm)关联在一起。
(3)java堆:和程序开发密切相关,应用系统对象都保存在Java堆中,所有线程共享Java堆,对分代GC来说,堆也是分代的,GC的主要工作区间。
(4)java栈:线程私有,栈由一系列帧组成(因此Java栈也叫做帧栈),帧保存一个方法的局部变量、操作数栈、常量池指针,每一次方法调用创建一个帧,并压栈。
栈上分配:小对象(一般几十个bytes),在没有逃逸的情况下,可以直接分配在栈上,直接分配在栈上,可以自动回收,减轻GC压力,大对象或者逃逸对象无法栈上分配。
(5)堆、栈、方法区交互:
public class AppMain
//运行时, jvm 把appmain的信息都放入方法区
{
public static void main(String[] args)
//main 方法本身放入方法区。
{
Sample test1 = new Sample("测试1");
//test1是引用,所以放到栈区里, Sample是自定义对象应该放到堆里面
Sample test2 = new Sample("测试2");
test1.printName(); test2.printName();
}
}
public class Sample
//运行时, jvm 把appmain的信息都放入方法区
{
private name;
//new Sample实例后,name引用放入栈区里,name对象放入堆里
public Sample(String name)
{
this.name = name;
}
//print方法本身放入 方法区里。
public void printName()
{
System.out.println(name);
}
}



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