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gegeligegeligo
V2EX  ›  Java

jvm 在执行程序的第一行字节码之前,会做怎样的准备工作?

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  •   gegeligegeligo · 216 天前 · 1742 次点击
    这是一个创建于 216 天前的主题,其中的信息可能已经有所发展或是发生改变。

    主要想问的是内存初始分配上的。
    windows 上执行 exe ,装载器会解析该文件的头信息,确定程序的布局和代码段、数据段、堆栈段的大小,然后根据这些信息来分配合适的内存空间。
    jvm 是怎么做的呢?
    其它解释器,比如 cpython 、zend 、v8 是怎么做的呢?

    7 条回复    2024-04-19 22:10:51 +08:00
    letianqiu
        1
    letianqiu  
       216 天前   ❤️ 1
    jvm 本身也只是操作系统上的一个普通 process 。执行 bytecode 之前,jvm 需要先 bootstrap ,这个过程中会初始化一堆的标准库,main 函数所在的 class 也需要被 load 。另外就是 java thread 的 stack frame 是寄生在 native thread stack 上的
    Rickkkkkkk
        2
    Rickkkkkkk  
       216 天前   ❤️ 1
    有本书很好, 深入理解 jvm 虚拟机

    你的问题都能回答, 包括 main 是怎么被执行起来的, 堆栈如何分配, 方法调用怎么跳转等等
    letianqiu
        3
    letianqiu  
       216 天前   ❤️ 6
    不建议看楼上提到的 深入理解 jvm 虚拟机,这本书的内容都是泛泛而谈,基本都是网上的内容拼凑出来的。尤其是关于 safe region 的部分,是直接翻译的 xiaofeng li 写的 blog 。如果想了解 jvm ,可以看封亚飞的揭秘 java 虚拟机和马智的深入剖析 Java 虚拟机入门。入门之后就只能看源码了
    GeekGao
        4
    GeekGao  
       215 天前   ❤️ 1
    主干过程:
    1.Bootstrap:JVM 需要先进行 bootstrap 过程,这个过程中会初始化一堆的标准库,包括 Java 的核心类库;
    2.加载主类:在 bootstrap 过程中,JVM 还需要加载包含 main 方法的类。这是因为 Java 程序的执行是从 main 方法开始的,所以 JVM 需要先找到并加载这个类;
    3.初始化 Java 线程:Java 线程的栈帧是寄生在 native thread stack 上的,这意味着 JVM 需要在执行字节码之前,为 Java 线程准备好运行环境

    抛开过程谈本质: 用数组、自定义 struct 、指针内存模拟 CPU 寄存器、内存。把 class 文件解析后加载到常量池、异常处理表等对应的结构中。然后调用 OS API ( ABI )开辟新的线程来模拟 CPU 工作。
    GeekGao
        5
    GeekGao  
       215 天前   ❤️ 1
    VM 的本质就是 C/C++指针和数据结构的 tricky skills 。内存分配和管理是非常大的知识范畴,几句话也说不明白
    luozic
        6
    luozic  
       215 天前   ❤️ 1
    额,完整的补起来: 可以先看
    1.sicp 计算机程序的构造与结束

    2. 再去编译一下 openjdk 的源码,推荐就用你现在主要用的 openjdk 8 or 17 21 ,去调试一下程序,打一下断点。 这里实际更推荐 实战 Java 虚拟机:JVM 故障诊断与性能优化(第 2 版) 葛一鸣的---这个是一步步非常详细的,不像深入 jvm 那本主要是介绍一个地图

    3.垃圾回收算法手册-自动内存管理的艺术-英-理查德-琼斯

    4. 再就是那些 算法优化案例,arthas jfr 1brc 挑战 ebpf 火焰图 逃逸分析等玩意了
    这部分非常推荐看 openjdk 的部分 blog 还有工具。jitwatch 等。
    luozic
        7
    luozic  
       215 天前   ❤️ 1
    jvm 现在已经非常复杂了。
    如果只是关注 openjdk---hotspot 系的,
    可以看
    1.JMM jdk 内存模型,

    2. JVM special 文档, jvm specification https://docs.oracle.com/javase/specs/index.html
    =======================================================
    不过你确定你看得下去各个语言 language vm 的 specs 文档,即使是挑着和你问题相关的看,随便一个语言 VM 说清楚你这个问题也是百页英文,还得拉着代码断点调试 看看实现和 specs 的配套情况。
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