目录 第 12 章 执行引擎 1.执行引擎概述 1.1.执行引擎概述 1.2.执行引擎工作过程 2.Java 代码编译和执行过程 2.1.解释执行和即时编译 2.2.解释器和编译器 3.机器码 指令 汇编语言 3.1.机器码 3.2.指令和指令集 3.3.汇编语言 3.4.高级语言 3.5.程序编译流程 3.6.字节码 4.解释器 4.1.为什么要有解释器 4.2.解释器的分类 4.3.解释器的现状 5.JIT 编译器 5.1.为什么还需要解释器 5.2.即时编译器的案例 5.3.编译器相关概念…

1.概述 执行引擎是jvm核心组成部分之一,建立在物理器,硬件和操作系统层面之上,引擎在执行代码时会有解释执行和编译执行两种选择,输入字节码文件,字节码解析输出结果. 2.栈帧 栈帧是用于支持虚拟机进行方法调用和执行方法的结构,是虚拟机运行时数据区中的虚拟机栈的栈元素,存储方法的局部局部变量,操作数栈,动态链接和方法返回地址等信息,对应着入栈和出栈的过程. 上面是栈帧的基本结构,在线程中的方法调用链中同时执行很多方法,但只有栈顶的栈帧才是有效的,称为当前栈帧,与这个帧关联的叫当前方法,而栈帧的结…

程序和机器沟通的桥梁 一.闲聊 相信很多朋友在出国旅游,或者与外国友人沟通的过程中,都会遇到语言不通的烦恼.这时候我们就需要掌握对应的外语或者拥有一部翻译机.而笔者只会中文,所以需要借助一部翻译器才能与不懂中文的外国友人交流.咱们的执行引擎就类似于这部"翻译机". 二.概述 执行引擎的作用就是将字节码指令解释或者编译为对应平台上的本地机器指令.简单来说,执行引擎充当了将高级语言翻译为机器语言的翻译者.对于Hotspot虚拟机,执行引擎中包含两部分:解释器和JIT编译器(即时编译器).下…

一.方法调用 方法调用不同于方法执行,方法调用阶段的唯一任务就是确定被调用方法的版本(即调用哪一个方法),暂时还不涉及方法内部的具体运行过程.Class文件的编译过程中不包括传统编译器中的连接步骤,一切方法调用在Class文件里面存储的都是符号引用,而不是方法在实际运行时内存布局中的入口地址(直接引用).也就是需要在类加载阶段,甚至到运行期才能确定目标方法的直接引用.  二.解析 如前所述,所有的方法调用中的目标方法在Class文件里面都是一个常量池中的符号引用,在类加载阶段,会将其中的一部分符…

execution engine: 运行时栈current stack frame主要保存了 local variable table, operand stack, dynamic linking, return address and some other additional info. 方法调用(确定调用哪个方法的过程):这类加载阶段就能够确定调用版本的符号应用,直接转化为方法的直接引用(方法在内存中的入口地址),这其中有四类方法:静态方法.私有方法.实例构造器<init> 和 父类方…

摘自深入分析java web技术内幕…

1. 执行引擎概述 1.1 执行引擎 1.2 概述 执行引擎是Java虚拟机的核心组成部分之一. 虚拟机是一个相对于“物理机”的概念,这两种机器都有代码执行能力,其区别是物理机的执行引擎是直接建立在处理器.缓存.指令集和操作系统层面上的,而虚拟机的执行引擎则是由软件自行实现的,因此可以不受物理条件制约地定制指令集与执行引擎的结构体系,能够执行那些不被硬件直接支持的指令集格式. JVM的主要任务是负责装载字节码到其内部,但字节码并不能够直接运行在操作系统之上,因为字节码指令并非等价于本地机器指令,…

执行引擎 执行引擎概述 执行引擎属于 JVM 的下层,里面包括 解释器.及时编译器.垃圾回收器 执行引擎是 Java 虚拟机核心的组成部分之一. "虚拟机"是一个相对于"物理机"的概念,这两种机器都有代码执行能力,其区别是物理机的执行引擎是直接建立在处理器.缓存.指令集和操作系统层面上的,而虚拟机的执行引擎则是由软件自行实现的,因此可以不受物理条件制约地定制指令集与执行引擎的结构体系,能够执行那些不被硬件直接支持的指令集格式. JVM 的主要任务是负责装载字节码到其…

执行引擎 关于执行引擎相关的部分, 在之前的博文里 Java内存区域中已经有所提及. 回顾一下: 也只有几个概念, JVM方法调用和执行的基础数据结构是 栈帧, 是内存区域中 虚拟机栈中的栈元素, 每一个方法的执行就对应着一个栈帧在虚拟机栈中出栈入栈的过程. 栈帧:则是包含有局部变量表, 操作数栈, 动态连接, 方法返回地址, 附加信息. 局部变量表: 存储单位是 slot, 一个slot占据32位, 对于64位的数据类型, 则是分配连续两个slot空间. 而对于一个非静态方法而言, 有一个隐藏…

,Java是一种技术,它由四方面组成:Java编程语言.Java类文件格式.Java虚拟机和Java应用程序接口(Java API).它们的关系如下图所示: 运行期环境代表着Java平台,开发人员编写Java代码(.java文件),然后将之编译成字节码(.class文件),再然后字节码被装入内存,一旦字节码进入虚拟机,它就会被解释器解释执行,或者是被即时代码发生器有选择的转换成机器码执行. Java平台由Java虚拟机和Java应用程序接口搭建,Java语言则是进入这个平台的通道,用Java语言…

概述 执行引擎是Java虚拟机的核心组成部分之一 虚拟机是一个相对于"物理机"的概念,这两种机器都有代码执行能力,其区别是物理机的执行引擎是直接建立在处理器.缓存.指令集和操作系统层面上的,而虚拟机的执行引擎则是由软件自行实现的,因此可以不受物理条件制约地定制指令集与执行引擎的结构体系,能够执行那些不被硬件直接支持的指令集格式 JVM的主要任务是负责装载字节码到其内部,但字节码并不能够直接运行在操作系统之上,因为字节码指令并非等价于本地机器指令,它内部包含的仅仅只是一些能够被JVM锁识…

JVM学习笔记:字节码执行引擎 移步大神贴:http://rednaxelafx.iteye.com/blog/492667  …

原文地址:http://yhjhappy234.blog.163.com/blog/static/3163283220122204355694/ 前面我们不止一次的提到,Java是一种跨平台的语言,为什么可以跨平台,因为我们编译的结果是中间代码—字节码,而不是机器码,那字节码在整个Java平台扮演着什么样的角色的呢?JDK1.2之前对应的结构图如下所示: 从JDK1.2开始,迫于Java运行始终笔C++慢的压力,JVM的结构也慢慢发生了一些变化,JVM在某些场景下可以操作一定的硬件平台,一些核心…

一.JVM通过执行引擎来完成字节码的执行,在执行过程中JVM采用的是自己的一套指令系统,每个线程在创建后,都会产生一个程序计数器(pc)和栈(Stack). pc:存放了下一条将要执行的指令: Stack:存放Stack Frame(栈帧),最上面的表示为当前正在执行的方法.每个方法的执行都会产生Stack Frame,Stack Frame中存放了传递给方法的参数.方法内的局部变量以及操作数栈: 局部变量表:存放参数.局部变量: 操作数栈:存放指令运算的中间结果: 指令负责从操作数栈中弹出参与…

JVM字节码执行引擎 运行时栈帧结构 局部变量表 操作数栈 动态连接 方法返回地址 附加信息 方法调用 解析 分派 –“重载”和“重写”的实现 静态分派 动态分派 单分派和多分派 JVM动态分派的实现 基于栈的字节码解释执行引擎 基于栈的指令集与基于寄存器的指令集 JVM字节码执行引擎 虚拟机是相对于“物理机”而言的,这两种机器都有代码执行能力,其区别主要是物理机的执行引擎是直接建立在处理器.硬件.指令集和操作系统层面上的,而虚拟机的执行引擎是自己实现的.因此程序员可以自行制定指令集和执行引擎的…

Java虚拟机只与Class文件相关联,它规定了Class文件应该具有的格式,而不论该文件是由什么语言编写并编译而来.所以,任何语言只要能够最终编译成符合Java虚拟机要求的Class文件,就可以运行在Java虚拟机上面.就是说,不论是使用Java, Scala, Kotlin, Groovy还是其他语言,只要编译出的Class文件符合虚拟机规范,那么都可以被虚拟机执行.所以,实际上Java规范就是由Java语言规范和Java虚拟机规范两个独立的部分组成. Class类文件是一种二进制文件,它包…

一.概述 执行引擎是java虚拟机最核心的组成部件之一.虚拟机的执行引擎由自己实现,所以可以自行定制指令集与执行引擎的结构体系,并且能够执行那些不被硬件直接支持的指令集格式.所有的Java虚拟机的执行引擎都是一致的:输入的是字节码文件,处理过程是字节码解析的等效过程,输出的是执行结果.本节将主要从概念模型的角度来讲解虚拟机的方法调用和字节码执行. 二.运行时栈帧结构 1.什么是栈帧 栈帧也叫过程活动记录,是编译器用来进行方法调用和方法执行的一种数据结构,它是虚拟机运行是数据区域中的虚拟机栈的栈元…

本文为转载,来自 前面我们不止一次的提到,Java是一种跨平台的语言,为什么可以跨平台,因为我们编译的结果是中间代码—字节码,而不是机器码,那字节码在整个Java平台扮演着什么样的角色的呢?JDK1.2之前对应的结构图如下所示: 从JDK1.2开始,迫于Java运行始终笔C++慢的压力,JVM的结构也慢慢发生了一些变化,JVM在某些场景下可以操作一定的硬件平台,一些核心的Java库甚至也可以操作底层的硬件平台,从而大大提升了Java的执行效率,在前面JVM内存模型和垃圾回收中也给大家演示了如何操…

1.执行引擎 所有Java虚拟机的执行引擎都是一致的: 输入的是字节码文件,处理过程就是解析过程,最后输出执行结果. 在整个过程不同的数据在不同的结构中进行处理. 2.栈帧 jvm进行方法调用和方法执行的数据结构,是虚拟机栈的元素. (图片来自网络) 栈帧包括:局部变量表.操作数栈.动态链接.方法返回地址等 编译期就确定了需要多大的局部变量表,多深的操作数栈,这些信息全在字节码中. 只有位于栈顶的栈帧才有效,称为当前栈帧,所对应的方法就是当前正在执行的方法. 2.1 局部变量表 存放方法参数和方…

编译器(javac)将Java源文件(.java文件)编译成Java字节码(.class文件). 类加载器负责加载编译后的字节码,并加载到运行时数据区(Runtime Data Area) 通过类加载器加载的,被分配到JVM运行时数据库的字节码会被执行引擎执行. 执行引擎以指令为单位读取Java字节码.就像CPU一样,一条一条地执行机器指令.每个字节码指令都由一个1字节的操作码和附加的操作数组成.执行引擎取得一个操作码,然后根据操作数来执行任务,完成后就继续执行下一条操作码. Java字节码是用…

虚拟机字节码执行引擎   转自https://juejin.im/post/5abc97ff518825556a727e66 所谓的「虚拟机字节码执行引擎」其实就是 JVM 根据 Class 文件中给出的字节码指令,基于栈解释器的一种执行机制.通俗点来说,也就是 JVM 解析字节码指令,输出运行结果的一个过程.接下来我们详细看看这部分内容. 方法调用的本质 在描述「字节码执行引擎」之前,我们先从汇编层面看看基于栈帧的方法调用是怎样的.(以 IA32 型 CPU 指令集为例) IA32 的程序中使…

前言 本文已经收录到我的 Github 个人博客,欢迎大佬们光临寒舍: 我的 GIthub 博客 学习导图 一.为什么要学习字节码执行引擎? 代码编译的结果从本地机器码转变为字节码,是存储格式发展的一小步,却是编程语言发展的一大步 首先,抛出灵魂三问: 虚拟机在执行代码的时候,如何找到正确的方法呢? 如何执行方法内的字节码呢? 执行代码时涉及的内存结构有哪些呢? 如果你对上述问题理解得还不是特别透彻的话,可以看下这篇文章:如果理解了,你可以关闭网页,打开游戏放松了hhh 下面,笔者将带你探究 J…

JVM基础结构 JVM内部结构如下:栈.堆. 栈 JVM中的栈主要是指线程里面的栈,里面有方法栈.native方法栈.PC寄存器等等:每个方法栈是由栈帧组成的:每个栈帧是由局部变量表.操作数栈等组成. 每个栈帧其实就代表一个方法 堆 java中所有对象都在堆中分配:堆中对象又分为年轻代.老年代等等,不同代的对象使用不同垃圾回收算法. -XMs:启动虚拟机预留的内存 -Xmx:最大的堆内存 一.堆的分代假设 根据研究表明,堆中对象大部分都是创建后,立马就可以被销毁的.如: 为了优化堆中的内存,将堆…

写在前面的话:本文是在观看尚硅谷JVM教程后,整理的学习笔记.其观看地址如下:尚硅谷2020最新版宋红康JVM教程 执行引擎是Java虚拟机中的核心组成部分. 执行引擎的作用就是解析虚拟机字节码指令,即执行一条条的代码流程,并得到执行结果. 我们可以先来看一下执行引擎在Java虚拟机中的位置, 可以看出,一个Java线程就是一个执行引擎的实例.则在一个JVM实例中就会有很多个执行引擎在工作,可能有的在执行我们编写的应用程序,有的在执行JVM内部程序,如垃圾收集器等. 1.执行引擎的工作过程 "虚…

一.前言 在了解了类加载的相关信息后,有必要进行更深入的学习,了解执行引擎的细节,如字节码是如何被虚拟机执行从而完成指定功能的呢.下面,我们将进行深入的分析. 二.栈帧 我们知道,在虚拟机中与执行方法最相关的是栈帧,程序的执行对应着栈帧的入栈和出栈,所以栈帧对于执行引擎而言,是很重要的基础.栈帧的基本结构之前已经有所介绍,这里只是再简单的过一遍. 栈帧主要包括了局部变量表.操作数栈.动态连接.方法返回地址等信息. 2.1 局部变量表 用于存放方法参数和方法内部的局部变量.局部变量表的大小在方法的…

一.执行引擎      “虚拟机”的概念是相对于“物理机”而言的,这两种“机器”都有执行代码的能力.物理机的执行引擎是直接建立在硬件处理器.物理寄存器.指令集和操作系统层面的:而“虚拟机”的执行引擎是自己实现的,因此可以自定义指令集和执行引擎的结构体系,而且可以执行那些不能被硬件直接支持的指令. 在不同的“虚拟机”实现里面,执行引擎在执行JAVA代码的时候有两种方式:解析实行(通过解释器执行)和编译执行(通过即时编译器编译成本地代码执行). 二.运行时数据结构 栈帧       栈帧是用于支持虚…

一.概述 执行引擎是虚拟机中最核心的部分之一, 虚拟机自己实现引擎,自己定义指令集和执行引擎的结构体系. 二.栈帧 栈帧包含(1)局部变量表.(2)操作数栈.(3)动态链接.(4)方法返回地址.(5)额外的附加信息 栈顶的栈帧为当前栈帧,是唯一有效的. 2.1 局部变量表 用于存放方法参数和方法内部定义的局部变量.单位为槽(Slot),每个槽可以存放一个变量(Boolean,byte,char,short,int,float,reference,returnAddress),lonng,doub…

方法调用: 方法调用不同于方法执行,方法调用阶段唯一任务就是确定被调用方法的版本(即调用哪一个方法),暂时还不执行方法内部的具体过程.方法调用有,解析调用,分派调用(有静态分派,动态分派). 方法解析: 解析调用一定是一个静态的过程,在编译期就完全确定,可以在类加载的解析阶段就把涉及的符号引用转化为直接引用,不会延迟到运行期再去完成. 所有方法调用的目标方法在Class文件里面都是一个常量池中的符号引用,在类加载的解析阶段,会将其中一部分符号引用转化为直接引用(前提是,方法在程序真正运行前就可以…

一.运行时栈帧结构 栈帧是用于支持虚拟机进行方法调用和执行的数据结构,是虚拟机栈的栈元素. 栈帧存储了局部变量表,操作数栈,动态连接,和返回地址等. 每一个方法的执行 对应的一个栈帧在虚拟机里面从入栈到出栈的过程. 只有位于栈顶的栈帧才有有效的,对应的方法称为当前方法. 执行引擎运行的所有指令只针对当前栈帧和当前方法. 1.局部变量表 局部变量表存放的一组变量的存储空间.存放方法参数和方法内部定义的局部变量表. 在java编译成class的时候,已经确定了局部变量表所需分配的最大容量. 局部变量…

概念模型上,典型的帧栈结构如下(栈是线程私有的,也就是每个线程都会有自己的栈).                     典型的帧栈结构 局部变量表 存放方法参数和方法内部定义的局部变量.在编译阶段,就在Class文件的Code属性的max_locals数据项中确定了该方法所需要分配的局部变量表的最大容量.(仅仅是变量,不包括具体的对象).</br> 局部变量表内部以变量槽(Variable Slot)为最小单位.对于byte.char.float.int.short.boolean.refe…