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运城达内IT培训Java虚拟机pc寄存器的概念与用法分享

发布：运城达内教育官网
来源：互联网
时间：2023-06-26 09:04

Java虚拟机的学习和应用是每一位Java编程开发程序员都需要熟练掌握的一个编程技术，而本文我们就通过案例分析来简单了解一下，Java虚拟机pc寄存器的概念与用法分享。

运城达内IT培训Java虚拟机pc寄存器的概念与用法分享

Java虚拟机支持同时执行多个线程。每一个Java虚拟机线程都有自己的PC寄存器。在任何时刻，Java虚拟机一个线程都只在执行某一个单一函数代码。如果函数不是native函数，PC寄存器中就包含当前正在被执行的Java虚拟机指令的地址。反之当前函数是native函数，pc寄存器中的值是undefined。pc寄存器的大小足够存储返回地址或native指针。

(1)PC寄存器并非真正意义上的物理寄存器，pc寄存器是对物理寄存器的一种模拟;

(2)PC寄存器是一块较小的内存空间;

(3)可以将其看做当前线程执行的字节码指令的“行号指示器”;

(4)字节码解释器的工作就是改变pc寄存器的值来选取下一条需要执行的字节码指令;

(5)PC寄存器的作用是存储下一条指令地址，也就是即将要执行的指令代码，然后由执行引擎读取下一条指令;

(6)在Java虚拟机规范中，PC寄存器是线程私有的，其生命周期与线程生命周期保持一致;

(7)PC寄存器是Java虚拟机规范中没有规定任何OutOtMemoryError的区域。

什么是上下文切换?

当单核处理器执行多线程代码时，会为每个线程分配CPU时间片，CPU通过时间片分配算法来循环执行任务，当前任务执行一个时间片后会切换到下一个任务。但是在切换前会保存上一个任务的状态，以便于下次切换回任务时，可以再次加载这个任务之前的状态。所以任务从保存到再一次加载的过程就是一次“上下文切换”。CPU通过不停进行上下文切换，让我们觉得多个线程是同时执行的。

什么是CPU时间片?

CPU时间片就是CPU分配给每个线程的时间段。由于CPU只有一个核数有限，只能同时处理程序的一部分任务，不能同时满足所有要求，为了公平处理多线程问题，就引入的时间片的概念，为每个线程分配时间片，轮流执行。

为什么PC寄存器是“线程私有”的?

由于Java虚拟机多线程是通过线程上下文切换的方式来实现的。在任何时刻，一个处理器只会执行一条程序中的指令，因此在上下文切换后为了能够恢复到正确的执行位置，每个线程都需要有一个独立的PC寄存器，线程之间独立存储，互不影响。

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