JVM-运行时数据区&程序计数器

运行时数据区

Java虚拟机在运行Java程序过程中管理的内存区域,称之为运行时数据区。《Java虚拟机规范》中规定了每一部分的作用。

程序计数器的定义

程序计数器(Program Counter Register)也叫PC寄存器,每个线程会通过程序计数器记录当前要执行的的字节码指令的地址。

程序计数器的具体案例(单线程)

在加载阶段,虚拟机将字节码文件中的指令读取到内存之后,会将原文件中的偏移量转换成内存地址。每一条字节码指令都会拥有一个内存地址。 在代码执行过程中,程序计数器会记录下一行字节码指令的地址。执行完当前指令之后,虚拟机的执行引擎根据程序计数器执行下一行指令。这里为了简单起见,本文使用偏移量代替真实内存中执行时保存的应该是真实的内存地址。

比如当前执行的是偏移量为0的指令,那么程序计数器中保存的就是下一条的地址(偏移量1)。

一路向下执行

一直执行到方法的最后一行指令,此时方法执行return语句,当前方法执行结束,程序计数器中会放入方法出口的地址(栈中讲解,简单来说就是这个B方法结束了,A调用了B,那么要回到A方法)

所以,程序计数器可以控制程序指令的进行,实现分支、跳转、异常等逻辑。不管是分支、跳转、异常,只需要在程序计数器中放入下一行要执行的指令地址即可。

多线程情况

在多线程执行情况下,Java虚拟机需要通过程序计数器记录CPU切换前解释执行到那一句指令并继续解释运行。线程的程序计数器信息应该在TCB中,每次线程的时间片到就能获取到每个线程自己的程序计数器,保证每个线程都能有条不紊得运行自己的指令,这也是程序计数器是线程私有的原因

程序计数器会出现内存溢出吗?

内存溢出指的是程序在使用某一块内存区域时,存放的数据需要占用的内存大小超过了虚拟机能提供的内存上限。由于每个线程只存储一个固定长度的内存地址,程序计数器是不会发生内存溢出的。程序员无需对程序计数器做任何处理。

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