程序计数器(PC寄存器)

一、PC Register

1.1 概念

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  1. JVM中的程序计数寄存器(Program Counter Register)中,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只有把数据装在到寄存器才能运行。
  2. 这里的寄存器并非广义上的物理寄存器,或许称为PC计数器/指令计数器会贴切些,JVM中的PC寄存器是对物理PC寄存器的一种抽象模拟。

1.2 作用

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

  1. PC寄存器是一块很小的空间,几乎可以忽略不计,是运行速度最快的存储区域。
  2. 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。
  3. 任何时间一个线程都只有一个方法在执行,也就是所谓的当前方法。线程计数器会存储当前线程正在执行的Java方法的JVM指令地址;如果是在执行native方法,则是未指定值(undefined)。
  4. PC寄存器是程序控制流的指示器,分支、循环、跳转、异常处理、线程恢复等功能都需要依赖这个计数器来完成。
  5. 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。
  6. 它是唯一一个Java虚拟机在规范中没有规定任何OutOtMemoryError情况的区域。

二、举例说明

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三、两个常见问题

3.1 问题1

使用PC寄存器存储字节码指令地址有什么用?
因为CPU需要不停的切换各个线程,这时候切换回来以后,就得知道接着从哪里继续执行。JVM的字节码解释器需要通过改变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。

3.2 问题2

为什么使用PC寄存器记录当前线程的执行地址?
同上!

Q.E.D.

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