首页 > 其他 > 详细

4、程序计数器(PC寄存器)

时间:2021-08-05 10:39:24      阅读:19      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

技术分享图片

 

 一、程序计数器的大体

   JVM中的程序计数寄存器中(Program Counter Register),Register 的命名源于CPU的寄存器,寄存器存储指令相关的现场信息。  

   CPU只有把数据装载到寄存器才能够运行。

   这里,并非是广义上所指的物理寄存器,或许将其翻译为PC计数器(或指令计数器)会更加贴切,并且也不容易引起一些不必要的误会。

   JVM中的PC寄存器是对物理PC寄存器的一种抽象模拟。

二、作用

  PC寄存器用来存储指向下一条指令的地址,也即将要执行的指令代码。由执行引擎读取下一条指令。

  特点是线程私有的,不会存在内存溢出。

  技术分享图片

 

三、程序计数器的介绍

  它是一块很小的内存空间,几乎可以忽略不记。也是运行速度最快的存储区域。

  在JVM规范中,每个线程都有它自己的程序计数器,是线程私有的,生命周期与线程的生命周期保持一致。

  任何时间一个线程都有一个方法在执行,也就是所谓的当前方法。程序计数器会存储当前线程正在执行的JAVA方法的JVM指令地址;

  或者,如果在执行native方法,则是未指定值(undefned)

  他是程序控制流的指示灯,分支,循环,跳转,异常处理,线程恢复等基础功能都需要依赖这个计数器来完成。

  字节码解释器工作时就是通过改变这个计数器的值来选取下一条需要执行的字节码指令。

  它是唯一 一个在java虚拟机规范中没有规定任何OutOtMemoryError情况的区域。

   技术分享图片

 

   技术分享图片

 

 四、程序计数器常见问题

  1、使用PC寄存器存储字节码指令地址有什么用呢?为什么使用PC寄存器记录当前线程的执行地址呢?

  因为CPU需要不停的切换各个线程,这时候切换回来之后,就得知道接着从哪个开始继续执行。

  JVM的字节码解释器就需要通过改变PC寄存器的值来明确下一条应该执行什么样的字节码指令

  技术分享图片

 

  2、PC寄存器为什么会被设定为线程私有的?

  我们都知道所谓的多线程在一个特定的时间段内只会执行其中某一个线程的方法,CPU会不停地做任务切换

  这样必然会导致经常中断和恢复,如何保证分毫无差呢?

  为了准确地记录各个线程正在执行的当前字节码指令地址,最好的方法自然是为每一个线程都分配一个PC寄存器,

  这样一来各个线程之间便可以进行独立计算,从而不会出现相互干扰的情况。

  由于CPU时间片轮限制,众多线程在并发执行过程中,任何一个确定的时刻,一个处理器或者多核处理器中的一个内核,

  只会执行某一个线程中的一条指令。

  这样必然导致经常会中断和恢复,如何保证分毫无差呢?每个线程在创建后,都会产生自己的程序计数器和栈帧,程序计数器在各个线程之间互不影响。

  3、关于线程在JVM中的说明 

   在Hotspot JVM里,每个线程都与操作系统的本地线程直接映射。

   当一个Java线程准备好执行以后,此时一个操作系统的本地线程也同时创建.Java线程执行终止后,本地线程也会被回收。

   操作系统负责所有线程的安全调度到任何一个可用的CPU上,一旦本地线程初始化完毕,他就会调用java线程中的run方法。

  4、Native Interface 本地接口

  本地接口的作用是融合不同的语言为java所用,它的初衷是融合C/C++程序,java诞生的时候是C/C++横行的时候,要想立足,

  必须调用C/C++程序,于是就在内存中开辟了一块区域处理标记native的代码,他的具体做法是Native Method Stack中登记native方法,

  在Execution Engine执行时加载native libraies。

  目前该方法的使用的越来越少了,除非是与硬件有关的应用,比如通过Java程序驱动打印机或者Java系统管理生产设备,在企业级应用中已经比较少见

  因为现在的异构领域间的通信很发达,比如可以使用Socket通信,也可以使用Web Service等等,不多做介绍

  技术分享图片

五、CPU时间片

  CPU时间片即CPU分配各个程序的时间,每个线程被分配一个时间段,称作它的时间片。

  在宏观上,我们可以同时打开多个应用程序,每个程序并行不干扰,同时运行。

  但在微观上,由于只有一个CPU,一次只能处理程序要求的一部分,如何处理公平,一种方法就是引入时间片,每个程序轮流执行。  

  

 引用地址:https://blog.csdn.net/TZ845195485/article/details/108095745

 

4、程序计数器(PC寄存器)

原文:https://www.cnblogs.com/rcdeng/p/15101323.html

(0)
(0)
   
举报
评论 一句话评论(0
关于我们 - 联系我们 - 留言反馈 - 联系我们:wmxa8@hotmail.com
© 2014 bubuko.com 版权所有
打开技术之扣,分享程序人生!