在vm中編譯指令

⑴ java中vm技術是什麼

vm就是java虛擬機，java不是基於操作系統運行的，而是在虛擬機中運行的，這也是java為什麼能實現跨平台的原因，java編譯器將java源程序編譯成位元組碼，位元組碼是一種中間語言，只有java虛擬機猜能解釋位元組碼，所以java的類文件是在虛擬機上運行的

⑵ 為什麼在VMwarm虛擬機裡面，我裝了CFREE；可是無法運行編譯後的控制台程序。為什麼

如果編譯正常的話，結果無法正常運行，歸根接底就下面幾種方面的問題：
1、環境變數 配置
2、用戶許可權
3、執行條件
具體的需要你看看報錯信息，才能確定。

⑶ 虛擬機是怎樣運行的,原理是什麼

虛擬機的運行：

指通過軟體模擬的具有完整硬體系統功能的、運行在一個完全隔離環境中的完整計算機系統。

原理：

從最初編寫的Java源文件（.java文件）是如何一步步執行的，如下圖所示，首先Java源文件經過前端編譯器（javac或ECJ）將.java文件編譯為Java位元組碼文件。

然後JRE載入Java位元組碼文件，載入系統分配給JVM的內存區，然後執行引擎解釋或編譯類文件，再由即時編譯器將位元組碼轉化為機器碼。

(3)在vm中編譯指令擴展閱讀：

虛擬機資源涉及多個方面：CPU、內存、網路以及磁碟。在規劃虛擬機時應該考慮這些資源之間的關系，否則，分配的資源不合理將導致虛擬機內的應用程序性能表現不佳。

CPU：

虛擬機每個vCPU只運行在一個物理核心之上，因此CPU頻率越高虛擬機的運行速度也就越高，vCPU數量越多有助於提升應用的性能表現。

一個比較復雜的因素就是在ESXi伺服器內，所有的虛擬機共享使用物理CPU。ESXi伺服器的核心數越多，每個vCPU獲得的核心份額也就越大，因此多核心的性能表現要強於核心頻率高但數量少的情況。

如果虛擬機需要佔用大量的CPU時間，那麼可以考慮為虛擬機分配第二個vCPU，但是，為虛擬機分配兩個以上vCPU並不一定讓應用運行的更快，因為只有多線程應用才能有效地使用多個vCPU。

RAM：

ESXi伺服器內RAM資源通常有限，因此在給虛擬機分配RAM時需要格外小心。VMkernel在處理RAM時非常巧妙；允許虛擬機使用ESXi伺服器所有的物理內存而且會盡量避免佔用物理內存卻沒有真正使用的情況。

物理內存被完全用完後，VMkernel必須確定哪些虛擬機能夠保留物理內存，哪些虛擬機要釋放物理內存。這稱之為「內存回收」。當虛擬機佔用的物理內存被回收後，存在的一個風險就是會對虛擬機的性能造成影響。虛擬機被回收的內存越多，相應的風險也就越大。

最明智的是只為虛擬機分配完成工作所需要的內存。分配額外的內存將會增加回收風險。另一方面，當虛擬機操作系統將未被使用的內存用作磁碟緩存時，將會顯著降低對磁碟系統的性能要求，所以這里有一個折衷問題。

對於資料庫伺服器以及VDI桌面來說，為虛擬機分配更多的內存往往更劃算—在一台ESXi伺服器上運行更少的虛擬機—而不是購買高性能的磁碟陣列。關鍵在於針對虛擬機的負載分配足夠多內存而且沒有浪費。

參考資料：

網路-虛擬機

⑷ VM下用linux編譯java時總說javac命令不存在

當前用戶下的.bash_profile需要增加JAVA_HOME的環境變數，具體網上找找

⑸ 如何編譯linux版本

編譯安裝內核
下載並解壓內核

解壓內核：tar xf linux-2.6.XX.tar.xz
定製內核：make menuconfig
參見makefile menuconfig過程講解
編譯內核和模塊：make
生成內核模塊和vmlinuz，initrd.img，Symtem.map文件
安裝內核和模塊：sudo make moles_install install
復制模塊文件到/lib/moles目錄下、復制config，vmlinuz，initrd.img，Symtem.map文件到/boot目錄、更新grub
其他命令：
make mrprobe：命令的作用是在每次配置並重新編譯內核前需要先執行「make mrproper」命令清理源代碼樹，包括過去曾經配置的內核配置文件「.config」都將被清除。即進行新的編譯工作時將原來老的配置文件給刪除到，以免影響新的內核編譯。
make dep：生成內核功能間的依賴關系，為編譯內核做好准備。

幾個重要的Linux內核文件介紹
config
使用make menuconfig 生成的內核配置文件，決定將內核的各個功能系統編譯進內核還是編譯為模塊還是不編譯。
vmlinuz 和 vmlinux
vmlinuz是可引導的、壓縮的內核，「vm」代表「Virtual Memory」。Linux 支持虛擬內存，不像老的操作系統比如DOS有640KB內存的限制，Linux能夠使用硬碟空間作為虛擬內存，因此得名「vm」。vmlinuz是可執行的Linux內核，vmlinuz的建立有兩種方式：一是編譯內核時通過「make zImage」創建，zImage適用於小內核的情況，它的存在是為了向後的兼容性；二是內核編譯時通過命令make bzImage創建，bzImage是壓縮的內核映像，需要注意，bzImage不是用bzip2壓縮的，bzImage中的bz容易引起誤解，bz表示「big zImage」，bzImage中的b是「big」意思。 zImage（vmlinuz）和bzImage（vmlinuz）都是用gzip壓縮的。它們不僅是一個壓縮文件，而且在這兩個文件的開頭部分內嵌有gzip解壓縮代碼，所以你不能用gunzip 或 gzip –dc解包vmlinuz。 內核文件中包含一個微型的gzip用於解壓縮內核並引導它。兩者的不同之處在於，老的zImage解壓縮內核到低端內存（第一個640K），bzImage解壓縮內核到高端內存（1M以上）。如果內核比較小，那麼可以採用zImage 或bzImage之一，兩種方式引導的系統運行時是相同的。大的內核採用bzImage，不能採用zImage。 vmlinux是未壓縮的內核，vmlinuz是vmlinux的壓縮文件。
initrd.img
initrd是「initial ramdisk」的簡寫。initrd一般被用來臨時的引導硬體到實際內核vmlinuz能夠接管並繼續引導的狀態。比如initrd- 2.4.7-10.img主要是用於載入ext3等文件系統及scsi設備的驅動。如果你使用的是scsi硬碟，而內核vmlinuz中並沒有這個 scsi硬體的驅動，那麼在裝入scsi模塊之前，內核不能載入根文件系統，但scsi模塊存儲在根文件系統的/lib/moles下。為了解決這個問題，可以引導一個能夠讀實際內核的initrd內核並用initrd修正scsi引導問題，initrd-2.4.7-10.img是用gzip壓縮的文件。initrd映象文件是使用mkinitrd創建的，mkinitrd實用程序能夠創建initrd映象文件，這個命令是RedHat專有的，其它Linux發行版或許有相應的命令。這是個很方便的實用程序。具體情況請看幫助：man mkinitrd
System.map是一個特定內核的內核符號表，由「nm vmlinux」產生並且不相關的符號被濾出。
下面幾行來自/usr/src/linux-2.4/Makefile：
nm vmlinux | grep -v '(compiled)|(.o$$)|( [aUw] )|(..ng$$)|(LASH[RL]DI)' | sort > System.map
在進行程序設計時，會命名一些變數名或函數名之類的符號。Linux內核是一個很復雜的代碼塊，有許許多多的全局符號， Linux內核不使用符號名，而是通過變數或函數的地址來識別變數或函數名，比如不是使用size_t BytesRead這樣的符號，而是像c0343f20這樣引用這個變數。 對於使用計算機的人來說，更喜歡使用那些像size_t BytesRead這樣的名字，而不喜歡像c0343f20這樣的名字。內核主要是用c寫的，所以編譯器/連接器允許我們編碼時使用符號名，而內核運行時使用地址。 然而，在有的情況下，我們需要知道符號的地址，或者需要知道地址對應的符號，這由符號表來完成，符號表是所有符號連同它們的地址的列表。
Linux 符號表使用到2個文件： /proc/ksyms 、System.map 。/proc/ksyms是一個「proc file」，在內核引導時創建。實際上，它並不真正的是一個文件，它只不過是內核數據的表示，卻給人們是一個磁碟文件的假象，這從它的文件大小是0可以看 出來。然而，System.map是存在於你的文件系統上的實際文件。當你編譯一個新內核時，各個符號名的地址要發生變化，你的老的System.map 具有的是錯誤的符號信息，每次內核編譯時產生一個新的System.map，你應當用新的System.map來取代老的System.map。
雖然內核本身並不真正使用System.map，但其它程序比如klogd， lsof和ps等軟體需要一個正確的System.map。如果你使用錯誤的或沒有System.map，klogd的輸出將是不可靠的，這對於排除程序故障會帶來困難。沒有System.map，你可能會面臨一些令人煩惱的提示信息。 另外少數驅動需要System.map來解析符號，沒有為你當前運行的特定內核創建的System.map它們就不能正常工作。 Linux的內核日誌守護進程klogd為了執行名稱-地址解析，klogd需要使用System.map。System.map應當放在使用它的軟體能夠找到它的地方。執行：man klogd可知，如果沒有將System.map作為一個變數的位置給klogd，那麼它將按照下面的順序，在三個地方查找System.map： /boot/System.map 、/System.map 、/usr/src/linux/System.map
System.map也有版本信息，klogd能夠智能地查找正確的映象（map）文件。
makefile menuconfig過程講解
當我們在執行make menuconfig這個命令時，系統到底幫我們做了哪些工作呢？這裡面一共涉及到了一下幾個文件我們來一一探討
Linux內核根目錄下的scripts文件夾
arch/$ARCH/Kconfig文件、各層目錄下的Kconfig文件
Linux內核根目錄下的makefile文件、各層目錄下的makefile文件
Linux內核根目錄下的的.config文件、arch/$ARCH/configs/下的文件
Linux內核根目錄下的 include/generated/autoconf.h文件
1）scripts文件夾存放的是跟make menuconfig配置界面的圖形繪制相關的文件，我們作為使用者無需關心這個文件夾的內容
2）當我們執行make menuconfig命令出現上述藍色配置界面以前，系統幫我們做了以下工作：
首先系統會讀取arch/$ARCH/目錄下的Kconfig文件生成整個配置界面選項（Kconfig是整個linux配置機制的核心），那麼ARCH環境變數的值等於多少呢？它是由linux內核根目錄下的makefile文件決定的，在makefile下有此環境變數的定義：
SUBARCH := $(shell uname -m | sed -e s/i.86/i386/ -e s/sun4u/sparc64/ \
-e s/arm.*/arm/ -e s/sa110/arm/ \
-e s/s390x/s390/ -e s/parisc64/parisc/ \
-e s/ppc.*/powerpc/ -e s/mips.*/mips/ \
-e s/sh[234].*/sh/ )
..........
export KBUILD_BUILDHOST := $(SUBARCH)
ARCH ?= $(SUBARCH)
CROSS_COMPILE ?=
或者通過 make ARCH=arm menuconfig命令來生成配置界面
比如教務處進行考試，考試科數可能有外語、語文、數學等科，這里我們選擇了arm科可進行考試，系統就會讀取arm/arm/kconfig文件生成配置選項（選擇了arm科的卷子），系統還提供了x86科、milps科等10幾門功課的考試題
3）假設教務處比較「仁慈」，為了怕某些同學做錯試題，還給我們准備了一份參考答案（默認配置選項），存放在arch/$ARCH/configs/目錄下，對於arm科來說就是arch/arm/configs文件夾：

此文件夾中有許多選項，系統會讀取哪個呢？內核默認會讀取linux內核根目錄下.config文件作為內核的默認選項（試題的參考答案），我們一般會根據開發板的類型從中選取一個與我們開發板最接近的系列到Linux內核根目錄下（選擇一個最接近的參考答案）
4).config
假設教務處留了一個心眼，他提供的參考答案並不完全正確（.config文件與我們的板子並不是完全匹配），這時我們可以選擇直接修改.config文件然後執行make menuconfig命令讀取新的選項。但是一般我們不採取這個方案，我們選擇在配置界面中通過空格、esc、回車選擇某些選項選中或者不選中，最後保存退出的時候，Linux內核會把新的選項（正確的參考答案）更新到.config中，此時我們可以把.config重命名為其它文件保存起來（當你執行make distclean時系統會把.config文件刪除），以後我們再配置內核時就不需要再去arch/arm/configs下考取相應的文件了，省去了重新配置的麻煩，直接將保存的.config文件復制為.config即可.
5）經過以上兩步，我們可以正確的讀取、配置我們需要的界面了，那麼他們如何跟makefile文件建立編譯關系呢？當你保存make menuconfig選項時，系統會除了會自動更新.config外，還會將所有的選項以宏的形式保存在Linux內核根目錄下的 include/generated/autoconf.h文件下

內核中的源代碼就都會包含以上.h文件，跟宏的定義情況進行條件編譯。
當我們需要對一個文件整體選擇如是否編譯時，還需要修改對應的makefile文件，例如：

我們選擇是否要編譯s3c2410_ts.c這個文件時，makefile會根據CONFIG_TOUCHSCREEN_S3C2410來決定是編譯此文件，此宏是在Kconfig文件中定義，當我們配置完成後，會出現在.config及autconf中，至此，我們就完成了整個linux內核的編譯過程。
最後我們會發現，整個linux內核配置過程中，留給用戶的介面其實只有各層Kconfig、makefile文件以及對應的源文件。
比如我們如果想要給內核增加一個功能，並且通過make menuconfig控制其聲稱過程
首先需要做的工作是：修改對應目錄下的Kconfig文件，按照Kconfig語法增加對應的選項；
其次執行make menuconfig選擇編譯進內核或者不編譯進內核，或者編譯為模塊，.config文件和autoconf.h文件會自動生成；
最後修改對應目錄下的makefile文件完成編譯選項的添加；
最後的最後執行make命令進行編譯。
Kconfig和Makefile
Linux內核源碼樹的每個目錄下都有兩個文檔Kconfig和Makefile。分布到各目錄的Kconfig構成了一個分布式的內核配置資料庫，每個Kconfig分別描述了所屬目錄源文檔相關的內核配置菜單。在執行內核配置make menuconfig時，從Kconfig中讀出菜單，用戶選擇後保存到.config的內核配置文檔中。在內核編譯時，主Makefile調用這 個.config，就知道了用戶的選擇。這個內容說明了，Kconfig就是對應著內核的每級配置菜單。
假如要想添加新的驅動到內核的源碼中，要修改Kconfig,這樣就能夠選擇這個驅動，假如想使這個驅動被編譯，則要修改Makefile。添加新 的驅動時需要修改的文檔有兩種（如果添加的只是文件，則只需修改當前層Kconfig和Makefile文件；如果添加的是目錄，則需修改當前層和目錄下 的共一對Kconfig和Makefile）Kconfig和Makefile。要想知道怎麼修改這兩種文檔，就要知道兩種文檔的語法結構，Kconfig的語法參見參考文獻《【linux-2.6.31】kbuild》。
Makefile 文件包含 5 部分:
Makefile 頂層的 Makefile
.config 內核配置文件
arch/$(ARCH)/Makefile 體系結構 Makefile
scripts/Makefile.* 適用於所有 kbuild Makefile 的通用規則等
kbuild Makefiles 大約有 500 個這樣的文件
頂層 Makefile 讀取內核配置操作產生的.config 文件，頂層 Makefile 構建兩個主要的目標:vmlinux(內核映像)和 moles(所有模塊文件)。它通過遞歸訪問內核源碼樹下的子目錄來構建這些目標。訪問哪些子目錄取決於內核配置。頂層 Makefile 包含一個體系結構 Makefile,由 arch/$(ARCH)/Makefile 指定。體系結構 Makefile 文件為頂層 Makefile 提供了特定體系結構的信息。每個子目錄各有一個 kbuild文件和Makefile 文件來執行從上層傳遞下來的命令。kbuild和Makefile文件利用.config 文件中的信息來構造由 kbuild 構建內建或者模塊對象使用的各種文件列表。scripts/Makefile.*包含所有的定義/規則,等等。這些信息用於使用 kbuild和 Makefile 文件來構建內核。Makefile的語法參見參考文獻《【linux-2.6.31】kbuild》。

參考文獻
【linux-2.6.31】內核編譯指南.pdf
【linux-2.6.31】kbuild.pdf
Linker script in Linux.pdf
linux內核的配置機制及其編譯過程
Linux內核編譯過程詳解
Linux Kconfig及Makefile學習

⑹ 什麼叫虛擬機

什麼是虛擬機？

虛擬機的概念比較寬泛，通常人們接觸到的虛擬機概念有VMware那樣的硬體模擬軟體，也有JVM這樣的介於硬體和編譯程序之間的軟體。這里所指的是後者。
虛擬機是一個抽象的計算機，和實際的計算機一樣，具有一個指令集並使用不同的存儲區域。它負責執行指令，還要管理數據、內存和寄存器。這台虛擬的機器在任何平台上都提供給編譯程序一個的共同的介面。編譯程序只需要面向虛擬機，生成虛擬機能夠理解的代碼，然後由解釋器來將虛擬機代碼轉換為特定系統的機器碼執行。

Java虛擬機

一、什麼是Java虛擬機

Java虛擬機是一個想像中的機器,在實際的計算機上通過軟體模擬來實現。Java虛擬機有自己想像中的硬體,如處理器、堆棧、寄存器等,還具有相應的指令系統。

1.為什麼要使用Java虛擬機

Java語言的一個非常重要的特點就是與平台的無關性。而使用Java虛擬機是實現這一特點的關鍵。一般的高級語言如果要在不同的平台上運行,至少需要編譯成不同的目標代碼。而引入Java語言虛擬機後,Java語言在不同平台上運行時不需要重新編譯。Java語言使用模式Java虛擬機屏蔽了與具體平台相關的信息,使得Java語言編譯程序只需生成在Java虛擬機上運行的目標代碼(位元組碼),就可以在多種平台上不加修改地運行。Java虛擬機在執行位元組碼時,把位元組碼解釋成具體平台上的機器指令執行。

2.誰需要了解Java虛擬機

Java虛擬機是Java語言底層實現的基礎,對Java語言感興趣的人都應對Java虛擬機有個大概的了解。這有助於理解Java語言的一些性質,也有助於使用Java語言。對於要在特定平台上實現Java虛擬機的軟體人員,Java語言的編譯器作者以及要用硬體晶元實現Java虛擬機的人來說,則必須深刻理解Java虛擬機的規范。另外,如果你想擴展Java語言,或是把其它語言編譯成Java語言的位元組碼,你也需要深入地了解Java虛擬機。

3.Java虛擬機支持的數據類型

Java虛擬機支持Java語言的基本數據類型如下:

byte://1位元組有符號整數的補碼
short://2位元組有符號整數的補碼
int://4位元組有符號整數的補碼
long://8位元組有符號整數的補碼
float://4位元組IEEE754單精度浮點數
double://8位元組IEEE754雙精度浮點數
char://2位元組無符號Unicode字元

幾乎所有的Java類型檢查都是在編譯時完成的。上面列出的原始數據類型的數據在Java執行時不需要用硬體標記。操作這些原始數據類型數據的位元組碼(指令)本身就已經指出了操作數的數據類型,例如iadd、ladd、fadd和dadd指令都是把兩個數相加,其操作數類型別是int、long、float和double。虛擬機沒有給boolean(布爾)類型設置單獨的指令。boolean型的數據是由integer指令,包括integer返回來處理的。boolean型的數組則是用byte數組來處理的。虛擬機使用IEEE754格式的浮點數。不支持IEEE格式的較舊的計算機,在運行Java數值計算程序時,可能會非常慢。

虛擬機支持的其它數據類型包括:
object//對一個Javaobject(對象)的4位元組引用
returnAddress//4位元組,用於jsr/ret/jsr-w/ret-w指令
注:Java數組被當作object處理。

虛擬機的規范對於object內部的結構沒有任何特殊的要求。在Sun公司的實現中,對object的引用是一個句柄,其中包含一對指針:一個指針指向該object的方法表,另一個指向該object的數據。用Java虛擬機的位元組碼表示的程序應該遵守類型規定。Java虛擬機的實現應拒絕執行違反了類型規定的位元組碼程序。Java虛擬機由於位元組碼定義的限制似乎只能運行於32位地址空間的機器上。但是可以創建一個Java虛擬機,它自動地把位元組碼轉換成64位的形式。從Java虛擬機支持的數據類型可以看出,Java對數據類型的內部格式進行了嚴格規定,這樣使得各種Java虛擬機的實現對數據的解釋是相同的,從而保證了Java的與平台無關性和可
移植性。

二、Java虛擬機體系結構

Java虛擬機由五個部分組成:一組指令集、一組寄存器、一個棧、一個無用單元收集堆(Garbage-collected-heap)、一個方法區域。這五部分是Java虛擬機的邏輯成份,不依賴任何實現技術或組織方式,但它們的功能必須在真實機器上以某種方式實現。

1.Java指令集

Java虛擬機支持大約248個位元組碼。每個位元組碼執行一種基本的CPU運算,例如,把一個整數加到寄存器,子程序轉移等。Java指令集相當於Java程序的匯編語言。
Java指令集中的指令包含一個單位元組的操作符,用於指定要執行的操作,還有0個或多個操作數,提供操作所需的參數或數據。許多指令沒有操作數,僅由一個單位元組的操作符構成。

虛擬機的內層循環的執行過程如下:

do{
取一個操作符位元組;
根據操作符的值執行一個動作;
}while(程序未結束)

由於指令系統的簡單性,使得虛擬機執行的過程十分簡單,從而有利於提高執行的效率。指令中操作數的數量和大小是由操作符決定的。如果操作數比一個位元組大,那麼它存儲的順序是高位位元組優先。例如,一個16位的參數存放時佔用兩個位元組,其值為:

第一個位元組*256+第二個位元組位元組碼指令流一般只是位元組對齊的。指令tabltch和lookup是例外,在這兩條指令內部要求強制的4位元組邊界對齊。

2.寄存器

Java虛擬機的寄存器用於保存機器的運行狀態,與微處理器中的某些專用寄存器類似。

Java虛擬機的寄存器有四種:
pc:Java程序計數器。
optop:指向操作數棧頂端的指針。
frame:指向當前執行方法的執行環境的指針。
vars:指向當前執行方法的局部變數區第一個變數的指針。

Java虛擬機

Java虛擬機是棧式的,它不定義或使用寄存器來傳遞或接受參數,其目的是為了保證指令集的簡潔性和實現時的高效性(特別是對於寄存器數目不多的處理器)。
所有寄存器都是32位的。

3.棧

Java虛擬機的棧有三個區域:局部變數區、運行環境區、操作數區。

(1)局部變數區 每個Java方法使用一個固定大小的局部變數集。它們按照與vars寄存器的字偏移量來定址。局部變數都是32位的。長整數和雙精度浮點數占據了兩個局部變數的空間,卻按照第一個局部變數的索引來定址。(例如,一個具有索引n的局部變數,如果是一個雙精度浮點數,那麼它實際占據了索引n和n+1所代表的存儲空間。)虛擬機規范並不要求在局部變數中的64位的值是64位對齊的。虛擬機提供了把局部變數中的值裝載到操作數棧的指令,也提供了把操作數棧中的值寫入局部變數的指令。

(2)運行環境區 在運行環境中包含的信息用於動態鏈接,正常的方法返回以及異常傳播。

·動態鏈接
運行環境包括對指向當前類和當前方法的解釋器符號表的指針,用於支持方法代碼的動態鏈接。方法的class文件代碼在引用要調用的方法和要訪問的變數時使用符號。動態鏈接把符號形式的方法調用翻譯成實際方法調用,裝載必要的類以解釋還沒有定義的符號,並把變數訪問翻譯成與這些變數運行時的存儲結構相應的偏移地址。動態鏈接方法和變數使得方法中使用的其它類的變化不會影響到本程序的代碼。

·正常的方法返回
如果當前方法正常地結束了,在執行了一條具有正確類型的返回指令時,調用的方法會得到一個返回值。執行環境在正常返回的情況下用於恢復調用者的寄存器,並把調用者的程序計數器增加一個恰當的數值,以跳過已執行過的方法調用指令,然後在調用者的執行環境中繼續執行下去。

·異常和錯誤傳播
異常情況在Java中被稱作Error(錯誤)或Exception(異常),是Throwable類的子類,在程序中的原因是:①動態鏈接錯,如無法找到所需的class文件。②運行時錯,如對一個空指針的引用

·程序使用了throw語句。
當異常發生時,Java虛擬機採取如下措施:
·檢查與當前方法相聯系的catch子句表。每個catch子句包含其有效指令范圍,能夠處理的異常類型,以及處理異常的代碼塊地址。
·與異常相匹配的catch子句應該符合下面的條件:造成異常的指令在其指令范圍之內,發生的異常類型是其能處理的異常類型的子類型。如果找到了匹配的catch子句,那麼系統轉移到指定的異常處理塊處執行;如果沒有找到異常處理塊,重復尋找匹配的catch子句的過程,直到當前方法的所有嵌套的catch子句都被檢查過。
·由於虛擬機從第一個匹配的catch子句處繼續執行,所以catch子句表中的順序是很重要的。因為Java代碼是結構化的,因此總可以把某個方法的所有的異常處理器都按序排列到一個表中,對任意可能的程序計數器的值,都可以用線性的順序找到合適的異常處理塊,以處理在該程序計數器值下發生的異常情況。
·如果找不到匹配的catch子句,那麼當前方法得到一個"未截獲異常"的結果並返回到當前方法的調用者,好像異常剛剛在其調用者中發生一樣。如果在調用者中仍然沒有找到相應的異常處理塊,那麼這種錯誤傳播將被繼續下去。如果錯誤被傳播到最頂層,那麼系統將調用一個預設的異常處理塊。
(3)操作數棧區 機器指令只從操作數棧中取操作數,對它們進行操作,並把結果返回到棧中。選擇棧結構的原因是:在只有少量寄存器或非通用寄存器的機器(如Intel486)上,也能夠高效地模擬虛擬機的行為。操作數棧是32位的。它用於給方法傳遞參數,並從方法接收結果,也用於支持操作的參數,並保存操作的結果。例如,iadd指令將兩個整數相加。相加的兩個整數應該是操作數棧頂的兩個字。這兩個字是由先前的指令壓進堆棧的。這兩個整數將從堆棧彈出、相加,並把結果壓回到操作數棧中。

每個原始數據類型都有專門的指令對它們進行必須的操作。每個操作數在棧中需要一個存儲位置,除了long和double型,它們需要兩個位置。操作數只能被適用於其類型的操作符所操作。例如,壓入兩個int類型的數,如果把它們當作是一個long類型的數則是非法的。在Sun的虛擬機實現中,這個限制由位元組碼驗證器強制實行。但是,有少數操作(操作符pe和swap),用於對運行時數據區進行操作時是不考慮類型的。

4.無用單元收集堆

Java的堆是一個運行時數據區,類的實例(對象)從中分配空間。Java語言具有無用單元收集能力:它不給程序員顯式釋放對象的能力。Java不規定具體使用的無用單元收集演算法,可以根據系統的需求使用各種各樣的演算法。

5.方法區

方法區與傳統語言中的編譯後代碼或是Unix進程中的正文段類似。它保存方法代碼(編譯後的java代碼)和符號表。在當前的Java實現中,方法代碼不包括在無用單元收集堆中,但計劃在將來的版本中實現。每個類文件包含了一個Java類或一個Java界面的編譯後的代碼。可以說類文件是Java語言的執行代碼文件。為了保證類文件的平台無關性,Java虛擬機規范中對類文件的格式也作了詳細的說明。其具體細節請參考Sun公司的Java虛擬機規范。

⑺ 如何在vm中運行opendaylight

安裝OpenDayLight控制器可以從源碼編譯,也可以直接下載編譯好的OpenDayLight

⑻ 自己可以編譯安卓源碼嗎

用最新的Ubuntu 16.04,請首先確保自己已經安裝了Git.沒安裝的同學可以通過以下命令進行安裝:

sudo apt-get install git git config –global user.email 「[email protected]」 git config –global user.name 「test」

其中[email protected]為你自己的郵箱.

簡要說明

android源碼編譯的四個流程:1.源碼下載;2.構建編譯環境;3.編譯源碼;4運行.下文也將按照該流程講述.

源碼下載

由於某牆的原因,這里我們採用國內的鏡像源進行下載.
目前,可用的鏡像源一般是科大和清華的,具體使用差不多,這里我選擇清華大學鏡像進行說明.(參考:科大源,清華源)

repo工具下載及安裝

通過執行以下命令實現repo工具的下載和安裝

mkdir ~/binPATH=~/bin:$PATHcurl https://storage.googleapis.com/git-repo-downloads/repo > ~/bin/repochmod a+x ~/bin/repo

補充說明
這里,我來簡單的介紹下repo工具,我們知道AOSP項目由不同的子項目組成,為了方便進行管理,Google採用Git對AOSP項目進行多倉庫管理.在聊repo工具之前,我先帶你來聊聊多倉庫項目:

我們有個非常龐大的項目Pre,該項目由很多個子項目R1,R2,...Rn等組成,為了方便管理和協同開發,我們為每個子項目創立自己的倉庫,整個項目的結構如下:

這里寫圖片描述

執行完該命令後,再使用make命令繼續編譯.某些情況下,當你執行jack-admin kill-server時可能提示你命令不存在,此時去你去out/host/linux-x86/bin/目錄下會發現不存在jack-admin文件.如果我是你,我就會重新repo sync下,然後從頭來過.

錯誤三:使用emulator時,虛擬機停在黑屏界面,點擊無任何響應.此時,可能是kerner內核問題,解決方法如下:
執行如下命令:

通過使用kernel-qemu-armv7內核 解決模擬器等待黑屏問題.而-partition-size 1024 則是解決警告: system partion siez adjusted to match image file (163 MB >66 MB)

如果你一開始編譯的版本是aosp_arm-eng,使用上述命令仍然不能解決等待黑屏問題時,不妨編譯aosp_arm64-eng試試.

結束吧

到現在為止,你已經了解了整個android編譯的流程.除此之外,我也簡單的說明android源碼的多倉庫管理機制.下面,不妨自己動手嘗試一下.

⑼ 在新建虛擬機時出現問題

JConsole

JConsole 圖形用戶界面是一種符合 Java 管理擴展（JMX）規范的監視工具。JConsole 使用 Java 虛擬機 （Java VM） 的廣泛檢測來提供有關在 Java 平台上運行的應用程序的性能和資源消耗的信息。

使用方法 本地

• 使用jconsole命令：監視本地運行的所有 Java 應用程序，JConsole 可以連接到這些應用程序。

• 使用jconsole PID命令：監視指定PID的Java應用程序。

• 獲取java PID的方法：通過任務管理器查看、通過Java提供的jps命令查看。遠程

使用jsconsole hostName:portNum命令：hostName是運行應用程序的系統的名稱，portNum是您在啟動Java VM時啟用 JMX 代理時指定的埠號。

使用service:jmx::命令：使用 JMX 服務 URL 進行連接。

內容分析

將 JConsole 連接到應用程序後，JConsole 由六個選項卡組成。

• 概述：顯示有關 Java VM 和受監視值的概述信息。

• 內存：顯示有關內存使用的信息。

• 線程：顯示有關線程使用的信息。

• 類：顯示有關類載入的信息。

• VM：顯示有關 Java VM 的信息。

• MBeans：顯示有關 MBeans 的信息。

• 組成部分 概覽

顯示有關 CPU 使用情況、內存使用情況、線程計數和在Java VM中載入的類的圖形監視信息。

提供執行GC的操作，可以隨時點擊按鈕進行垃圾回收

• 伊甸園空間（堆）：最初為大多數對象分配內存的池。

• 倖存者空間（堆）：包含在伊甸園空間垃圾回收中倖存下來的物體的池。

• 終身代（堆）：包含在倖存者空間中存在一段時間的對象的池。

• 永久生成（非堆）：包含虛擬機本身的所有反射數據的池，如類和方法對象。使用類數據共享的 Java VM，這一代分為只讀和讀寫區域。

• 代碼緩存（非堆）：HotSpotJava VM 還包括一個代碼緩存，其中包含用於編譯和存儲本機代碼的內存。

• 堆和非堆內存

Java VM管理兩種類型的內存：堆內存和非堆內存，這兩種內存都是在 Java VM 啟動時創建的。

• 堆內存是Java VM為所有類實例和數組分配內存的運行時數據區域。堆的大小可能是固定的或可變的。垃圾回收器是一個自動內存管理系統，用於回收對象的堆內存。

• 非堆內存包括所有線程之間共享的方法區域和Java VM的內部處理或優化所需的內存。它存儲每類結構，如運行時常量池、欄位和方法數據，以及方法和構造函數的代碼。方法區域在邏輯上是堆的一部分，但是，根據實現，Java VM 可能不會對它進行垃圾回收或壓縮。與堆內存一樣，方法區域可能為固定大小或可變大小。方法區域的內存不需要連續。

• 內存池和內存管理器

內存池和內存管理器是Java VM內存系統的關鍵方面。

• 內存池表示Java VM管理的內存區域。Java VM至少有一個內存池，它可能會在執行期間創建或刪除內存池。內存池可以屬於堆內存或非堆內存。

• 內存管理器管理一個或多個內存池。垃圾回收器是一種內存管理器，負責回收不可到達的對象使用的內存。Java VM可能具有一個或多個內存管理器。它可以在執行期間添加或刪除內存管理器。內存池可以由多個內存管理器管理。

• 垃圾回收

垃圾回收 （GC） 是Java VM釋放不再引用的對象佔用的內存的方式。通常認為具有活動引用為"活動"且未引用（或無法訪問）對象的對象為"已死"。垃圾回收是釋放死對象使用的內存的過程。GC 使用的演算法和參數對性能有顯著影響。

Java hotspot VM垃圾回收器使用代數 GC。生成 GC 利用大多數程序符合以下概括的觀察。

• 它們創建許多壽命較短的對象，例如迭代器和局部變數。

• 它們創建一些壽命很長的對象，例如高級持久對象。

• 線程

提供有關線程使用的信息。

• 查找監視器死鎖線程：檢測對象監視器鎖上是否有任何線程死鎖。此操作返回死鎖線程指示的數組。

• getThreadInfo：返回線程信息。這包括線程當前被阻止的名稱、堆棧跟蹤和監視器鎖（如果有）以及持有該鎖的線程以及線程爭用統計信息。

• 獲取ThreadCpu時間：返回給定線程消耗的 CPU 時間

顯示有關類載入的信息。

提供有關Java VM的信息。

以通用方式顯示有關在平台 MBean 伺服器注冊的所有 MBeans 的信息。MBeans 選項卡允許您訪問平台 MXBean 檢測的完整集，包括在其他選項卡中不可見的儀器。此外，您還可以使用 MBeans 選項卡監視和管理應用程序的 MBeans。

列出目標系統上已檢測的 Java 虛擬機 （JVM）。

監視 Java 虛擬機 （JVM） 統計信息。

對Java應用程序的資源和性能進行實時的命令行的監控，包括了對Heap size和垃圾回收狀況的監控。

命令格式

jstat [-option] [PID]


option參數

• class：顯示有關類載入器行為的統計信息。

• compiler：顯示有關Java HotSpot VM實時編譯器行為的統計信息。

• gc：顯示有關垃圾回收堆行為的統計信息。

• gccapacity：顯示有關幾代人容量及其相應空間的統計信息。

• gccause：顯示有關垃圾回收統計信息（與 相同）的摘要，以及最後和當前（如果適用）垃圾回收事件的原因。-gcutil

• gcnew：顯示新一代行為的統計信息。

• gcnewcapacity：顯示有關新一代大小及其相應空間的統計信息。

• gcold：顯示有關舊一代和元空間統計信息行為的統計信息。

• gcoldcapacity：顯示有關舊一代大小的統計信息。

• gcmetacapacity：顯示有關元空間大小的統計信息。

• gcutil：顯示有關垃圾回收統計信息的摘要。

• printcompilation：顯示 Java 熱點 VM 編譯方法統計信息。

1.jstat –class: 顯示載入class的數量，及所佔空間等信息。

2.jstat -compiler顯示VM實時編譯的數量等信息。

3.jstat -gc: 可以顯示gc的信息，查看gc的次數，及時間。

4.jstat -gccapacity:可以顯示，VM內存中三代（young,old,perm）對象的使用和佔用大小

5.jstat -gcutil:統計gc信息

6.jstat -gcnew:年輕代對象的信息。

7.jstat -gcnewcapacity: 年輕代對象的信息及其佔用量。

8.jstat -gcold：old代對象的信息。

9.jstat -gcoldcapacity: old代對象的信息及其佔用量。

10.jstat -gcpermcapacity: perm對象的信息及其佔用量。

11.jstat -printcompilation：當前VM執行的信息。

監視 Java 虛擬機 （JVM），並使遠程監視工具能夠連接到 JVM

命令格式

jstatd -[option]


option

• -nr當找不到現有的RMI注冊表時，不嘗試使用jstatd進程創建一個內部的RMI注冊表。

• -p port在指定的埠查找RMI注冊表。如果沒有找到，並且沒有指定-nr選項，則在該埠自行創建一個內部的RMI注冊表。

• -n rminameRMI注冊表中綁定的RMI遠程對象的名稱。默認的名稱為JStatRemoteHost。如果多個jstatd伺服器在同一主機上運行，你可以通過指定該選項來讓每個伺服器導出的RMI對象具有唯一的名稱。不管如何，這樣做需要將唯一的伺服器名稱包含進監控客戶端的hostid和vmid字元串中。

• -Joption將選項參數傳遞給被javac調用的java啟動程序。例如，-J-Xms48m設置啟動內存為48 MB。使用-J將選項參數傳遞給執行Java應用程序的底層虛擬機，這是一種常見慣例。

使用方法

1.在jdk的bin目錄下創建文件jstatd.all.policy

2.寫入下面的安全配置

grant codebase "file:/usr/lib/jvm/java-1.8.0-openjdk-1.8.0.191.b12-1.el7_6.x86_64/lib/tools.jar" {
permission java.security.AllPermission;
#此處寫絕對路徑，主要是防止路徑錯誤問題，排查問題，應該寫成相對路徑


3.啟動jstatd

./jstatd -J-Djava.security.policy=jstatd.all.policy -J-Djava.rmi.server.hostname=x.x.x.x &


4.使用jvisualvm工具遠程連接，進行監控

jvisualvm

VisualVM，能夠監控線程，內存情況，查看方法的CPU時間和內存中的對 象，已被GC的對象，反向查看分配的堆棧(如100個String對象分別由哪幾個對象分配出來的).

同時他還提供很多插件可以自己安裝，是一款不錯的監控分析工具。

故障排除工具 JInfo

可以用來查看正在運行的 java 應用程序的擴展參數，包括Java System屬性和JVM命令行參數；也可以動態的修改正在運行的 JVM 一些參數。當系統崩潰時，jinfo可以從core文件裡面知道崩潰的Java應用程序的配置信息

命令格式

參數說明

• pid對應jvm的進程id

• executable core產生core mp文件

• [server-id@]remote server IP or hostname遠程的ip或者hostname，server-id標記服務的唯一性id

option

• no option輸出全部的參數和系統屬性

• -flag name輸出對應名稱的參數

• -flag [+|-]name開啟或者關閉對應名稱的參數

• -flag name=value設定對應名稱的參數

• -flags輸出全部的參數

• -sysprops輸出系統屬性

Javacore 概述

Javacore，也可以稱為「threadmp」或是「javamp」，它是 Java 提供的一種診斷特性，能夠提供一份可讀的當前運行的 JVM 中線程使用情況的快照。即在某個特定時刻，JVM 中有哪些線程在運行，每個線程執行到哪一個類，哪一個方法。應用程序如果出現不可恢復的錯誤或是內存泄露，就會自動觸發 Javacore 的生成。

使用方法

1.jinfo pid：輸出當前 jvm 進程的全部參數和系統屬性

2.jinfo -flag name pid：輸出對應名稱的參數使用該命令，可以查看指定的 jvm 參數的值。如：查看當前 jvm 進程是否開啟列印 GC 日誌。

3.jinfo -flag [+|-]name pid：開啟或者關閉對應名稱的參數

使用 jinfo 可以在不重啟虛擬機的情況下，可以動態的修改 jvm 的參數。尤其在線上的環境特別有用。

4.jinfo -flag name=value pid：修改指定參數的值。

• 注意：jinfo雖然可以在java程序運行時動態地修改虛擬機參數，但並不是所有的參數都支持動態修改

5.jinfo -flags pid：輸出全部的參數

6.jinfo -sysprops pid：輸出當前 jvm 進行的全部的系統屬性

jhat

主要是用來分析java堆的命令，可以將堆中的對象以html的形式顯示出來，包括對象的數量，大小等等，並支持對象查詢語言。

1.使用jmap命令導出堆文件jmap -mp:live,file=a.log pid


也可以使用下面方式導出堆文件

1、使用jconsole選項通過HotSpotDiagnosticMXBean從運行時獲得堆轉儲（生成mp文件）、

2、虛擬機啟動時如果指定了-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError選項, 則在拋出OutOfMemoryError時, 會自動執行堆轉儲。

3、使用hprof命令

2.使用jhat分析堆文件jhat -J-Xmx512M a1.log
3.查看分析的html頁面

http://ip:7000/jhat中的OQL（對象查詢語言）

如果需要根據某些條件來過濾或查詢堆的對象，這是可能的，可以在jhat的html頁面中執行OQL，來查詢符合條件的對象

基本語法：

select
[from [instanceof] ]
[where ]


解釋：

(1)class name是java類的完全限定名，如：java.lang.String,java.util.ArrayList, C是char數組,java.io.File是java.io.File[]

(2)類的完全限定名不足以唯一的辨識一個類，因為不同的ClassLoader載入的相同的類，它們在jvm中是不同類型的

(3)instanceof表示也查詢某一個類的子類，如果不明確instanceof，則只精確查詢class name指定的類

(4)from和where子句都是可選的

(5)java域表示：obj.field_name；java數組表示：array[index]

舉例：

（1）查詢長度大於100的字元串

select s from java.lang.String s where s.count > 100


（2）查詢長度大於256的數組

select a from [I a where a.length > 256


（3）顯示匹配某一正則表達式的字元串

select a.value.toString() from java.lang.String s where /java/(s.value.toString())


（4）顯示所有文件對象的文件路徑

select file.path.value.toString() from java.io.File file


（5）顯示所有ClassLoader的類名

select classof(cl).name from instanceof java.lang.ClassLoader cl


（6）通過引用查詢對象

select o from instanceof 0xd404d404 o


built-in對象 -- heap

(1)heap.findClass(class name) -- 找到類

select heap.findClass("java.lang.String").superclass


(2)heap.findObject(object id) -- 找到對象

select heap.findObject("0xd404d404")


(3)heap.classes -- 所有類的枚舉

select heap.classes


(4)heap.objects -- 所有對象的枚舉

select heap.objects("java.lang.String")


(5)heap.finalizables -- 等待垃圾收集的java對象的枚舉

(6)heap.livepaths -- 某一對象存活路徑

select heaplivepaths(s) from java.lang.String s


(7)heap.roots -- 堆根集的枚舉

辨識對象的函數

(1)classof(class name) -- 返回java對象的類對象

select classof(cl).name from instanceof java.lang.ClassLoader cl


(2)identical(object1,object2) -- 返回是否兩個對象是同一個實例

select identical(heap.findClass("java.lang.String").name, heap.findClass("java.lang.String").name)


(3)objectid(object) -- 返回對象的id

select objectid(s) from java.lang.String s


(4)reachables -- 返回可從對象可到達的對象

select reachables(p) from java.util.Properties p -- 查詢從Properties對象可到達的對象
select reachables(u, "java.net.URL.handler") from java.net.URL u -- 查詢從URL對象可到達的對象，但不包括從URL.handler可到達的對象


(5)referrers(object) -- 返回引用某一對象的對象

select referrers(s) from java.lang.String s where s.count > 100


(6)referees(object) -- 返回某一對象引用的對象

select referees(s) from java.lang.String s where s.count > 100


(7)refers(object1,object2) -- 返回是否第一個對象引用第二個對象

select refers(heap.findObject("0xd4d4d4d4"),heap.findObject("0xe4e4e4e4"))


(8)root(object) -- 返回是否對象是根集的成員

select root(heap.findObject("0xd4d4d4d4"))


(9)sizeof(object) -- 返回對象的大小

select sizeof(o) from [I o


(10)toHtml(object) -- 返回對象的html格式

select "+ toHtml(o) + "" from java.lang.Object o


(11)選擇多值

select {name:t.name?t.name.toString():"null",thread:t} from instanceof java.lang.Thread t


數組、迭代器等函數

(1)concat(enumeration1,enumeration2) -- 將數組或枚舉進行連接

select concat(referrers(p),referrers(p)) from java.util.Properties p


(2)contains(array, expression) -- 數組中元素是否滿足某表達式

select p from java.util.Properties where contains(referres(p), "classof(it).name == 'java.lang.Class'")


返回由java.lang.Class引用的java.util.Properties對象

• built-in變數

• it -- 當前的迭代元素

• index -- 當前迭代元素的索引

• array -- 被迭代的數組

(3)count(array, expression) -- 滿足某一條件的元素的數量

select count(heap.classes(), "/java.io./(it.name)")


(4)filter(array, expression) -- 過濾出滿足某一條件的元素

select filter(heap.classes(), "/java.io./(it.name)")


(5)length(array) -- 返回數組長度

select length(heap.classes())


(6)map(array,expression) -- 根據表達式對數組中的元素進行轉換映射

select map(heap.classes(),"index + '-->' + toHtml(it)")


(7)max(array,expression) -- 最大值, min(array,expression)

select max(heap.objects("java.lang.String"),"lhs.count>rhs.count")


• built-in變數

• lhs -- 左邊元素

• rhs -- 右邊元素

(8)sort(array,expression) -- 排序

select sort(heap.objects('[C'),'sizeof(lhs)-sizeof(rhs)')


(9)sum(array,expression) -- 求和

select sum(heap.objects('[C'),'sizeof(it)')


(10)toArray(array) -- 返回數組

(11)unique(array) -- 唯一化數組

jmap

列印進程、核心文件或遠程調試伺服器的共享對象內存映射或堆內存詳細信息。

jmap [option]
(to connect to running process) 連接到正在運行的進程

jmap [option]
(to connect to a core file) 連接到核心文件

jmap [option] [server_id@]
(to connect to remote debug server) 連接到遠程調試服務


option

• pid:目標進程的PID，進程編號，可以採用ps -ef | grep java查看java進程的PID;

• executable:產生core mp的java可執行程序;

• core:將被列印信息的core mp文件;

• remote-hostname-or-IP:遠程debug服務的主機名或ip;

• server-id:唯一id，假如一台主機上多個遠程debug服務;

使用方法

• jmap -mp:[live,]format=b,file= PID：使用hprof二進制形式，輸出jvm的heap內容到文件

• jmap -finalizerinfo PID：列印正等候回收的對象的信息

• jmap -heap PID：列印heap的概要信息，GC使用的演算法，heap（堆）的配置及JVM堆內存的使用情況。

• jmap -histo:live PID：列印每個class的實例數目,內存佔用,類全名信息。VM的內部類名字開頭會加上前綴」*」. 如果live子參數加上後,只統計活的對象數量.

• jmap -permstat PID：列印classload和jvm heap長久層的信息. 包含每個classloader的名字、活潑性、地址、父classloader和載入的class數量。另外，內部String的數量和佔用內存數也會列印出來。

• -F強迫.在pid沒有相應的時候使用-mp或者-histo參數。在這個模式下，live子參數無效。

• -h | -help列印輔助信息

• -J傳遞參數給jmap啟動的jvm.

• jstack

jstack命令主要用於調試java程序運行過程中的線程堆棧信息，可以用於檢測死鎖，進程耗用cpu過高報警問題的排查。jstack命令會列印出所有的線程，包括用戶自己啟動的線程和jvm後台線程。

命令格式

jstack -[option] pid


option

• -F強制mp線程堆棧信息. 用於進程hung住，jstack命令沒有響應的情況

• -m同時列印java和本地(native)線程棧信息，m是mixed mode的簡寫

• -l列印鎖的額外信

• 作者：楚瑞濤 https://blog.csdn.net/cong____cong/article/details/106349866

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⑽ 關於虛擬機的事!!

什麼是虛擬機？

虛擬機的概念比較寬泛，通常人們接觸到的虛擬機概念有VMware那樣的硬體模擬軟體，也有JVM這樣的介於硬體和編譯程序之間的軟體。這里所指的是後者。
虛擬機是一個抽象的計算機，和實際的計算機一樣，具有一個指令集並使用不同的存儲區域。它負責執行指令，還要管理數據、內存和寄存器。這台虛擬的機器在任何平台上都提供給編譯程序一個的共同的介面。編譯程序只需要面向虛擬機，生成虛擬機能夠理解的代碼，然後由解釋器來將虛擬機代碼轉換為特定系統的機器碼執行。

Java虛擬機

一、什麼是Java虛擬機

Java虛擬機是一個想像中的機器,在實際的計算機上通過軟體模擬來實現。Java虛擬機有自己想像中的硬體,如處理器、堆棧、寄存器等,還具有相應的指令系統。

1.為什麼要使用Java虛擬機

Java語言的一個非常重要的特點就是與平台的無關性。而使用Java虛擬機是實現這一特點的關鍵。一般的高級語言如果要在不同的平台上運行,至少需要編譯成不同的目標代碼。而引入Java語言虛擬機後,Java語言在不同平台上運行時不需要重新編譯。Java語言使用模式Java虛擬機屏蔽了與具體平台相關的信息,使得Java語言編譯程序只需生成在Java虛擬機上運行的目標代碼(位元組碼),就可以在多種平台上不加修改地運行。Java虛擬機在執行位元組碼時,把位元組碼解釋成具體平台上的機器指令執行。

2.誰需要了解Java虛擬機

Java虛擬機是Java語言底層實現的基礎,對Java語言感興趣的人都應對Java虛擬機有個大概的了解。這有助於理解Java語言的一些性質,也有助於使用Java語言。對於要在特定平台上實現Java虛擬機的軟體人員,Java語言的編譯器作者以及要用硬體晶元實現Java虛擬機的人來說,則必須深刻理解Java虛擬機的規范。另外,如果你想擴展Java語言,或是把其它語言編譯成Java語言的位元組碼,你也需要深入地了解Java虛擬機。

3.Java虛擬機支持的數據類型

Java虛擬機支持Java語言的基本數據類型如下:

byte://1位元組有符號整數的補碼
short://2位元組有符號整數的補碼
int://4位元組有符號整數的補碼
long://8位元組有符號整數的補碼
float://4位元組IEEE754單精度浮點數
double://8位元組IEEE754雙精度浮點數
char://2位元組無符號Unicode字元

幾乎所有的Java類型檢查都是在編譯時完成的。上面列出的原始數據類型的數據在Java執行時不需要用硬體標記。操作這些原始數據類型數據的位元組碼(指令)本身就已經指出了操作數的數據類型,例如iadd、ladd、fadd和dadd指令都是把兩個數相加,其操作數類型別是int、long、float和double。虛擬機沒有給boolean(布爾)類型設置單獨的指令。boolean型的數據是由integer指令,包括integer返回來處理的。boolean型的數組則是用byte數組來處理的。虛擬機使用IEEE754格式的浮點數。不支持IEEE格式的較舊的計算機,在運行Java數值計算程序時,可能會非常慢。

虛擬機支持的其它數據類型包括:
object//對一個Javaobject(對象)的4位元組引用
returnAddress//4位元組,用於jsr/ret/jsr-w/ret-w指令
注:Java數組被當作object處理。

虛擬機的規范對於object內部的結構沒有任何特殊的要求。在Sun公司的實現中,對object的引用是一個句柄,其中包含一對指針:一個指針指向該object的方法表,另一個指向該object的數據。用Java虛擬機的位元組碼表示的程序應該遵守類型規定。Java虛擬機的實現應拒絕執行違反了類型規定的位元組碼程序。Java虛擬機由於位元組碼定義的限制似乎只能運行於32位地址空間的機器上。但是可以創建一個Java虛擬機,它自動地把位元組碼轉換成64位的形式。從Java虛擬機支持的數據類型可以看出,Java對數據類型的內部格式進行了嚴格規定,這樣使得各種Java虛擬機的實現對數據的解釋是相同的,從而保證了Java的與平台無關性和可
移植性。

二、Java虛擬機體系結構

Java虛擬機由五個部分組成:一組指令集、一組寄存器、一個棧、一個無用單元收集堆(Garbage-collected-heap)、一個方法區域。這五部分是Java虛擬機的邏輯成份,不依賴任何實現技術或組織方式,但它們的功能必須在真實機器上以某種方式實現。

1.Java指令集

Java虛擬機支持大約248個位元組碼。每個位元組碼執行一種基本的CPU運算,例如,把一個整數加到寄存器,子程序轉移等。Java指令集相當於Java程序的匯編語言。
Java指令集中的指令包含一個單位元組的操作符,用於指定要執行的操作,還有0個或多個操作數,提供操作所需的參數或數據。許多指令沒有操作數,僅由一個單位元組的操作符構成。

虛擬機的內層循環的執行過程如下:

do{
取一個操作符位元組;
根據操作符的值執行一個動作;
}while(程序未結束)

由於指令系統的簡單性,使得虛擬機執行的過程十分簡單,從而有利於提高執行的效率。指令中操作數的數量和大小是由操作符決定的。如果操作數比一個位元組大,那麼它存儲的順序是高位位元組優先。例如,一個16位的參數存放時佔用兩個位元組,其值為:

第一個位元組*256+第二個位元組位元組碼指令流一般只是位元組對齊的。指令tabltch和lookup是例外,在這兩條指令內部要求強制的4位元組邊界對齊。

2.寄存器

Java虛擬機的寄存器用於保存機器的運行狀態,與微處理器中的某些專用寄存器類似。

Java虛擬機的寄存器有四種:
pc:Java程序計數器。
optop:指向操作數棧頂端的指針。
frame:指向當前執行方法的執行環境的指針。
vars:指向當前執行方法的局部變數區第一個變數的指針。

Java虛擬機

Java虛擬機是棧式的,它不定義或使用寄存器來傳遞或接受參數,其目的是為了保證指令集的簡潔性和實現時的高效性(特別是對於寄存器數目不多的處理器)。
所有寄存器都是32位的。

3.棧

Java虛擬機的棧有三個區域:局部變數區、運行環境區、操作數區。

(1)局部變數區 每個Java方法使用一個固定大小的局部變數集。它們按照與vars寄存器的字偏移量來定址。局部變數都是32位的。長整數和雙精度浮點數占據了兩個局部變數的空間,卻按照第一個局部變數的索引來定址。(例如,一個具有索引n的局部變數,如果是一個雙精度浮點數,那麼它實際占據了索引n和n+1所代表的存儲空間。)虛擬機規范並不要求在局部變數中的64位的值是64位對齊的。虛擬機提供了把局部變數中的值裝載到操作數棧的指令,也提供了把操作數棧中的值寫入局部變數的指令。

(2)運行環境區 在運行環境中包含的信息用於動態鏈接,正常的方法返回以及異常傳播。

·動態鏈接
運行環境包括對指向當前類和當前方法的解釋器符號表的指針,用於支持方法代碼的動態鏈接。方法的class文件代碼在引用要調用的方法和要訪問的變數時使用符號。動態鏈接把符號形式的方法調用翻譯成實際方法調用,裝載必要的類以解釋還沒有定義的符號,並把變數訪問翻譯成與這些變數運行時的存儲結構相應的偏移地址。動態鏈接方法和變數使得方法中使用的其它類的變化不會影響到本程序的代碼。

·正常的方法返回
如果當前方法正常地結束了,在執行了一條具有正確類型的返回指令時,調用的方法會得到一個返回值。執行環境在正常返回的情況下用於恢復調用者的寄存器,並把調用者的程序計數器增加一個恰當的數值,以跳過已執行過的方法調用指令,然後在調用者的執行環境中繼續執行下去。

·異常和錯誤傳播
異常情況在Java中被稱作Error(錯誤)或Exception(異常),是Throwable類的子類,在程序中的原因是:①動態鏈接錯,如無法找到所需的class文件。②運行時錯,如對一個空指針的引用

·程序使用了throw語句。
當異常發生時,Java虛擬機採取如下措施:
·檢查與當前方法相聯系的catch子句表。每個catch子句包含其有效指令范圍,能夠處理的異常類型,以及處理異常的代碼塊地址。
·與異常相匹配的catch子句應該符合下面的條件:造成異常的指令在其指令范圍之內,發生的異常類型是其能處理的異常類型的子類型。如果找到了匹配的catch子句,那麼系統轉移到指定的異常處理塊處執行;如果沒有找到異常處理塊,重復尋找匹配的catch子句的過程,直到當前方法的所有嵌套的catch子句都被檢查過。
·由於虛擬機從第一個匹配的catch子句處繼續執行,所以catch子句表中的順序是很重要的。因為Java代碼是結構化的,因此總可以把某個方法的所有的異常處理器都按序排列到一個表中,對任意可能的程序計數器的值,都可以用線性的順序找到合適的異常處理塊,以處理在該程序計數器值下發生的異常情況。
·如果找不到匹配的catch子句,那麼當前方法得到一個"未截獲異常"的結果並返回到當前方法的調用者,好像異常剛剛在其調用者中發生一樣。如果在調用者中仍然沒有找到相應的異常處理塊,那麼這種錯誤傳播將被繼續下去。如果錯誤被傳播到最頂層,那麼系統將調用一個預設的異常處理塊。
(3)操作數棧區 機器指令只從操作數棧中取操作數,對它們進行操作,並把結果返回到棧中。選擇棧結構的原因是:在只有少量寄存器或非通用寄存器的機器(如Intel486)上,也能夠高效地模擬虛擬機的行為。操作數棧是32位的。它用於給方法傳遞參數,並從方法接收結果,也用於支持操作的參數,並保存操作的結果。例如,iadd指令將兩個整數相加。相加的兩個整數應該是操作數棧頂的兩個字。這兩個字是由先前的指令壓進堆棧的。這兩個整數將從堆棧彈出、相加,並把結果壓回到操作數棧中。

每個原始數據類型都有專門的指令對它們進行必須的操作。每個操作數在棧中需要一個存儲位置,除了long和double型,它們需要兩個位置。操作數只能被適用於其類型的操作符所操作。例如,壓入兩個int類型的數,如果把它們當作是一個long類型的數則是非法的。在Sun的虛擬機實現中,這個限制由位元組碼驗證器強制實行。但是,有少數操作(操作符pe和swap),用於對運行時數據區進行操作時是不考慮類型的。

4.無用單元收集堆

Java的堆是一個運行時數據區,類的實例(對象)從中分配空間。Java語言具有無用單元收集能力:它不給程序員顯式釋放對象的能力。Java不規定具體使用的無用單元收集演算法,可以根據系統的需求使用各種各樣的演算法。

5.方法區

方法區與傳統語言中的編譯後代碼或是Unix進程中的正文段類似。它保存方法代碼(編譯後的java代碼)和符號表。在當前的Java實現中,方法代碼不包括在無用單元收集堆中,但計劃在將來的版本中實現。每個類文件包含了一個Java類或一個Java界面的編譯後的代碼。可以說類文件是Java語言的執行代碼文件。為了保證類文件的平台無關性,Java虛擬機規范中對類文件的格式也作了詳細的說明。其具體細節請參考Sun公司的Java虛擬機規范。
回答者： 笑嘆滄桑 - 舉人 四級 12-15 22:27

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虛擬機的概念比較寬泛，通常人們接觸到的虛擬機概念有VMware那樣的硬體模擬軟體，也有JVM這樣的介於硬體和編譯程序之間的軟體。這里所指的是後者。
虛擬機是一個抽象的計算機，和實際的計算機一樣，具有一個指令集並使用不同的存儲區域。它負責執行指令，還要管理數據、內存和寄存器。這台虛擬的機器在任何平台上都提供給編譯程序一個的共同的介面。編譯程序只需要面向虛擬機，生成虛擬機能夠理解的代碼，然後由解釋器來將虛擬機代碼轉換為特定系統的機器碼執行。

Java虛擬機

一、什麼是Java虛擬機

Java虛擬機是一個想像中的機器,在實際的計算機上通過軟體模擬來實現。Java虛擬機有自己想像中的硬體,如處理器、堆棧、寄存器等,還具有相應的指令系統。

1.為什麼要使用Java虛擬機

Java語言的一個非常重要的特點就是與平台的無關性。而使用Java虛擬機是實現這一特點的關鍵。一般的高級語言如果要在不同的平台上運行,至少需要編譯成不同的目標代碼。而引入Java語言虛擬機後,Java語言在不同平台上運行時不需要重新編譯。Java語言使用模式Java虛擬機屏蔽了與具體平台相關的信息,使得Java語言編譯程序只需生成在Java虛擬機上運行的目標代碼(位元組碼),就可以在多種平台上不加修改地運行。Java虛擬機在執行位元組碼時,把位元組碼解釋成具體平台上的機器指令執行。

2.誰需要了解Java虛擬機

Java虛擬機是Java語言底層實現的基礎,對Java語言感興趣的人都應對Java虛擬機有個大概的了解。這有助於理解Java語言的一些性質,也有助於使用Java語言。對於要在特定平台上實現Java虛擬機的軟體人員,Java語言的編譯器作者以及要用硬體晶元實現Java虛擬機的人來說,則必須深刻理解Java虛擬機的規范。另外,如果你想擴展Java語言,或是把其它語言編譯成Java語言的位元組碼,你也需要深入地了解Java虛擬機。

3.Java虛擬機支持的數據類型

Java虛擬機支持Java語言的基本數據類型如下:

byte://1位元組有符號整數的補碼
short://2位元組有符號整數的補碼
int://4位元組有符號整數的補碼
long://8位元組有符號整數的補碼
float://4位元組IEEE754單精度浮點數
double://8位元組IEEE754雙精度浮點數
char://2位元組無符號Unicode字元

幾乎所有的Java類型檢查都是在編譯時完成的。上面列出的原始數據類型的數據在Java執行時不需要用硬體標記。操作這些原始數據類型數據的位元組碼(指令)本身就已經指出了操作數的數據類型,例如iadd、ladd、fadd和dadd指令都是把兩個數相加,其操作數類型別是int、long、float和double。虛擬機沒有給boolean(布爾)類型設置單獨的指令。boolean型的數據是由integer指令,包括integer返回來處理的。boolean型的數組則是用byte數組來處理的。虛擬機使用IEEE754格式的浮點數。不支持IEEE格式的較舊的計算機,在運行Java數值計算程序時,可能會非常慢。

虛擬機支持的其它數據類型包括:
object//對一個Javaobject(對象)的4位元組引用
returnAddress//4位元組,用於jsr/ret/jsr-w/ret-w指令
注:Java數組被當作object處理。

虛擬機的規范對於object內部的結構沒有任何特殊的要求。在Sun公司的實現中,對object的引用是一個句柄,其中包含一對指針:一個指針指向該object的方法表,另一個指向該object的數據。用Java虛擬機的位元組碼表示的程序應該遵守類型規定。Java虛擬機的實現應拒絕執行違反了類型規定的位元組碼程序。Java虛擬機由於位元組碼定義的限制似乎只能運行於32位地址空間的機器上。但是可以創建一個Java虛擬機,它自動地把位元組碼轉換成64位的形式。從Java虛擬機支持的數據類型可以看出,Java對數據類型的內部格式進行了嚴格規定,這樣使得各種Java虛擬機的實現對數據的解釋是相同的,從而保證了Java的與平台無關性和可
移植性。

二、Java虛擬機體系結構

Java虛擬機由五個部分組成:一組指令集、一組寄存器、一個棧、一個無用單元收集堆(Garbage-collected-heap)、一個方法區域。這五部分是Java虛擬機的邏輯成份,不依賴任何實現技術或組織方式,但它們的功能必須在真實機器上以某種方式實現。

1.Java指令集

Java虛擬機支持大約248個位元組碼。每個位元組碼執行一種基本的CPU運算,例如,把一個整數加到寄存器,子程序轉移等。Java指令集相當於Java程序的匯編語言。
Java指令集中的指令包含一個單位元組的操作符,用於指定要執行的操作,還有0個或多個操作數,提供操作所需的參數或數據。許多指令沒有操作數,僅由一個單位元組的操作符構成。

虛擬機的內層循環的執行過程如下:

do{
取一個操作符位元組;
根據操作符的值執行一個動作;
}while(程序未結束)

由於指令系統的簡單性,使得虛擬機執行的過程十分簡單,從而有利於提高執行的效率。指令中操作數的數量和大小是由操作符決定的。如果操作數比一個位元組大,那麼它存儲的順序是高位位元組優先。例如,一個16位的參數存放時佔用兩個位元組,其值為:

第一個位元組*256+第二個位元組位元組碼指令流一般只是位元組對齊的。指令tabltch和lookup是例外,在這兩條指令內部要求強制的4位元組邊界對齊。

2.寄存器

Java虛擬機的寄存器用於保存機器的運行狀態,與微處理器中的某些專用寄存器類似。

Java虛擬機的寄存器有四種:
pc:Java程序計數器。
optop:指向操作數棧頂端的指針。
frame:指向當前執行方法的執行環境的指針。
vars:指向當前執行方法的局部變數區第一個變數的指針。

Java虛擬機

Java虛擬機是棧式的,它不定義或使用寄存器來傳遞或接受參數,其目的是為了保證指令集的簡潔性和實現時的高效性(特別是對於寄存器數目不多的處理器)。
所有寄存器都是32位的。

3.棧

Java虛擬機的棧有三個區域:局部變數區、運行環境區、操作數區。

(1)局部變數區 每個Java方法使用一個固定大小的局部變數集。它們按照與vars寄存器的字偏移量來定址。局部變數都是32位的。長整數和雙精度浮點數占據了兩個局部變數的空間,卻按照第一個局部變數的索引來定址。(例如,一個具有索引n的局部變數,如果是一個雙精度浮點數,那麼它實際占據了索引n和n+1所代表的存儲空間。)虛擬機規范並不要求在局部變數中的64位的值是64位對齊的。虛擬機提供了把局部變數中的值裝載到操作數棧的指令,也提供了把操作數棧中的值寫入局部變數的指令。

(2)運行環境區 在運行環境中包含的信息用於動態鏈接,正常的方法返回以及異常傳播。

·動態鏈接
運行環境包括對指向當前類和當前方法的解釋器符號表的指針,用於支持方法代碼的動態鏈接。方法的class文件代碼在引用要調用的方法和要訪問的變數時使用符號。動態鏈接把符號形式的方法調用翻譯成實際方法調用,裝載必要的類以解釋還沒有定義的符號,並把變數訪問翻譯成與這些變數運行時的存儲結構相應的偏移地址。動態鏈接方法和變數使得方法中使用的其它類的變化不會影響到本程序的代碼。

·正常的方法返回
如果當前方法正常地結束了,在執行了一條具有正確類型的返回指令時,調用的方法會得到一個返回值。執行環境在正常返回的情況下用於恢復調用者的寄存器,並把調用者的程序計數器增加一個恰當的數值,以跳過已執行過的方法調用指令,然後在調用者的執行環境中繼續執行下去。

·異常和錯誤傳播
異常情況在Java中被稱作Error(錯誤)或Exception(異常),是Throwable類的子類,在程序中的原因是:①動態鏈接錯,如無法找到所需的class文件。②運行時錯,如對一個空指針的引用

·程序使用了throw語句。
當異常發生時,Java虛擬機採取如下措施:
·檢查與當前方法相聯系的catch子句表。每個catch子句包含其有效指令范圍,能夠處理的異常類型,以及處理異常的代碼塊地址。
·與異常相匹配的catch子句應該符合下面的條件:造成異常的指令在其指令范圍之內,發生的異常類型是其能處理的異常類型的子類型。如果找到了匹配的catch子句,那麼系統轉移到指定的異常處理塊處執行;如果沒有找到異常處理塊,重復尋找匹配的catch子句的過程,直到當前方法的所有嵌套的catch子句都被檢查過。
·由於虛擬機從第一個匹配的catch子句處繼續執行,所以catch子句表中的順序是很重要的。因為Java代碼是結構化的,因此總可以把某個方法的所有的異常處理器都按序排列到一個表中,對任意可能的程序計數器的值,都可以用線性的順序找到合適的異常處理塊,以處理在該程序計數器值下發生的異常情況。
·如果找不到匹配的catch子句,那麼當前方法得到一個"未截獲異常"的結果並返回到當前方法的調用者,好像異常剛剛在其調用者中發生一樣。如果在調用者中仍然沒有找到相應的異常處理塊,那麼這種錯誤傳播將被繼續下去。如果錯誤被傳播到最頂層,那麼系統將調用一個預設的異常處理塊。
(3)操作數棧區 機器指令只從操作數棧中取操作數,對它們進行操作,並把結果返回到棧中。選擇棧結構的原因是:在只有少量寄存器或非通用寄存器的機器(如Intel486)上,也能夠高效地模擬虛擬機的行為。操作數棧是32位的。它用於給方法傳遞參數,並從方法接收結果,也用於支持操作的參數,並保存操作的結果。例如,iadd指令將兩個整數相加。相加的兩個整數應該是操作數棧頂的兩個字。這兩個字是由先前的指令壓進堆棧的。這兩個整數將從堆棧彈出、相加,並把結果壓回到操作數棧中。

每個原始數據類型都有專門的指令對它們進行必須的操作。每個操作數在棧中需要一個存儲位置,除了long和double型,它們需要兩個位置。操作數只能被適用於其類型的操作符所操作。例如,壓入兩個int類型的數,如果把它們當作是一個long類型的數則是非法的。在Sun的虛擬機實現中,這個限制由位元組碼驗證器強制實行。但是,有少數操作(操作符pe和swap),用於對運行時數據區進行操作時是不考慮類型的。

4.無用單元收集堆

Java的堆是一個運行時數據區,類的實例(對象)從中分配空間。Java語言具有無用單元收集能力:它不給程序員顯式釋放對象的能力。Java不規定具體使用的無用單元收集演算法,可以根據系統的需求使用各種各樣的演算法。

5.方法區

方法區與傳統語言中的編譯後代碼或是Unix進程中的正文段類似。它保存方法代碼(編譯後的java代碼)和符號表。在當前的Java實現中,方法代碼不包括在無用單元收集堆中,但計劃在將來的版本中實現。每個類文件包含了一個Java類或一個Java界面的編譯後的代碼。可以說類文件是Java語言的執行代碼文件。為了保證類文件的平台無關性,Java虛擬機規范中對類文件的格式也作了詳細的說明。其具體細節請參考Sun