RE：关于JMM模型中工作内存、主内存和几个操作的理解

打捞回帖、回信来发博客是个偷懒的好办法 ZZZzzz....ZZZzzz....
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xuhang1128 写道

1.比如上面线程1执行to方法，我觉得就是先将3赋值给a，然后a写到主内存，

上面 assign操作所说的， transfers a value from the thread's execution engine into the thread's working copy of a variable

这句话里面的 thread's execution engine和 thread's working copy of a variable分别代表什么啊，我的理解就是将3赋值给a，然后又是用store命令将 thread's working copy of a variable搞到 main memory，这时候还不完了吗，为什么后面又是 write？

2.还有上面的线程2执行的fro方法的read所说的master copy of a variable to a thread's working memory ，这里的

master copy of a variable 又是指什么呢？规范里面好像说 thread's working memory可以使寄存器，高速缓存之类的东西，之后又用load操作将main memory 将value值搞到 thread's working copy of a variable，这里的 thread's working copy of a variable是局部变量吗还是什么

　　讨论前，先来看看这几个操作的含义（书上有我就不重新打一遍了，但与出版社有版权协议，不太方便粘贴复制，就给你贴图片了）：



　　主内存和工作内存是什么，在这段前面的2节里面有更详细的介绍，内容太多我就不全部粘贴了，反正还有2周书就应该能出来。我做个类比可能好理解一些，简单来说你可以把它们的关系理解成PC机里面的“内存”和“处理器Cache”之间的关系，所有数据在内存中都用，但是要用的时候Cache中都有一份拷贝，如果是多CPU或者多核处理器，同一份数据还可能在不同的Cache中还有拷贝，解决内存与Cache的一致性问题，硬件里有各种一致性协议。而JVM的内存模型其中一个任务也是解决main memory和working memory之间的一致性问题。

　　“thread's working copy of a variable”不是局部变量，它就是工作内存中的变量拷贝副本而已，事实上在JMM中一开始就从定义了“variable”的含义，它包括了实例字段、静态字段和构成数组对象的元素，但是不包括局部变量与方法参数，因为后者是线程私有的 ，不会被共享，自然就不存在竞争问题。

　　关于为何store之后又要write的问题，从上面图片你可以看到，这2个操作是作用在不同区域上的，你把main memory和work memory看作2间房子，这2个操作就好比开门，要把物品A从房间以拿到（复制到）房间B，自然要分别进行“拿出来”和“放进去”2个操作。为什么不定义一个诸如transfer之内的操作一次过完成呢？那是因为这6个操作都是“原子的”，不可拆分，如果定义一个原子的“transfer”操作当然也可以完成任务，但原子操作的范围更大，也就意味这个操作的锁定时间更长。这与JMM规范的基本思想：既准确又宽松（见下面图片）相违背了。

xuhang1128 写道

JVM栈，操作数栈，本地栈只是抽象的概念，HotSpot VM使用的Java栈就直接融合了概念上的JVM栈与本地栈，而在被编译过的方法的栈帧里不存在操作数栈——消失了 。不要把抽象概念与具体实现混为一谈。

这是别人说的，请问上面说的编译过的方法操作数栈消失了是什么意思啊

　　首先，需要弄清楚概念，你这里发生混淆了。HotSpot里面的“本地方法栈”（Native Method Stacks）和“Java虚拟机栈”（Java Virtual Machine Stacks）合二为一了。这意味着Java方法调用和本地方法（譬如JNI方法调用）使用的是同一个栈，从使用上理解，就是-Xoss参数和-Xss参数变成了同一个，因此在HotSpot里面-Xoss无效。而“操作数栈”（Operand Stack）是栈帧（Stack Frame）的一部分，栈帧说白了就是Java虚拟机栈的栈元素。它是客观存在的，不会消失。由于JVM规范的指引或者说是限制，各种Java虚拟机都是基于栈结构的，这里的栈就是操作数栈，它是指令执行的基本前提。所以在各种虚拟机中，甚至在一个虚拟机的解析和编译执行引擎中它可以有不同的存在形式，但是总谈不上“消失”的（这里有陷阱，请看撒迦的回帖）。当然，不基于栈的虚拟机，譬如Google Android的Dalvik虚拟机（基于寄存器架构）就可以没有操作数栈，当然，那也已经不是严格意义上的“JVM”了。

xuhang1128 写道

字节码指令不还有对操作数栈的操作码，不懂了哎

　　“操作数栈的操作码”这个提法不妥当的。字节码指令，或者说操作码（Opcodes）不放在操作数栈上，操作数栈既然都命名为“操作数（Operand）”，那肯定是只放运算参数、中间过程结果和运算结果的啊，放个Opcodes上去有什么意思呢？

评论

9 楼 IcyFenix 2011-06-07  

= =# 没有上下文，刚刚以为我自己眼花，再看了一遍原文：

引用

字节码指令不还有对操作数栈的操作码

我看后的反应是：

引用

字节码指令 有对应 操作数栈的操作码

你看后的反应是：

引用

字节码指令 有对 操作数栈 操作 的操作码

8 楼 RednaxelaFX 2011-06-06  

xuhang1128 写道

字节码指令不还有对操作数栈的操作码，不懂了哎

这句的上下文是啥？
JVM的字节码指令集里确实有单独对操作数栈操作的指令，例如dup、pop等。
上下文里是不是有什么地方说把指令压到栈上？没有的话这句看起来挺正常的。

7 楼 RednaxelaFX 2011-06-06  

IcyFenix 写道

好的，你的回复我在正文中用红色字体标识出来了。

anyway，我还是认为，如果我们的计算机本身就是栈架构的，那就没有哪款编译器会做削除操作栈这种事情。当然，这个“如果”是个海市蜃楼、空中楼阁。

呵呵，“如果”。

这事情很简单。一个基于寄存器的虚拟架构在一个基于寄存器的实际硬件上仍然很可能会把那些虚拟寄存器分配到硬件的内存里而不是硬件的寄存器里。例子多的是。

如果有人非要在基于栈的硬件上把削除了操作数栈的方式实现出来（把原本的操作数栈转换为虚拟寄存器然后分配到内存里），那完全可行。虽然很难想像为什么要这样做。
但在基于寄存器的机器上，这操作数栈的语义想怎么实现就有许多很现实的可能性。完全按照原样实现也行，部分削除也行，完全削除也行。

其实很多东西只要自己写过就很容易理解…

6 楼 IcyFenix 2011-06-06  

好的，你的回复我在正文中用红色字体标识出来了。

anyway，我还是认为，如果我们的计算机本身就是栈架构的，那就没有哪款编译器会做削除操作栈这种事情。当然，这个“如果”是个海市蜃楼、空中楼阁。

5 楼 RednaxelaFX 2011-06-06  

IcyFenix 写道

RednaxelaFX 写道

IcyFenix 写道

所以在各种虚拟机中，甚至在一个虚拟机的解析和编译执行引擎中它可以有不同的存在形式，但是总谈不上“消失”的。

就是消失了。需要解释不？

，字节码JIT后就是机器码了，而现在物理机的指令集基本上都是寄存器架构，所以JIT编译过程中总要进行转换：把抽象模型中通过Operand Stack进行的数据交换行为使用各种寄存器分配算法转化成直接使用寄存器来完成，这点算是Operand Stack“消失了”还是“不同的存在形式”呢？撒迦说的是这点么？

“操作数栈”的存在与否跟机器的体系结构是register-based还是stack-based没关系。

操作数栈仍然存在的例子：
·HotSpot VM的解释器（操作数栈顶一个值在寄存器里，其余在Java栈中）
·IBM J9的解释器（整个操作数栈都真实存在于Java栈中）
·Apache Harmony的DRLVM的Jitrino.JET编译器生成的代码（只对操作数栈顶少量值分配寄存器，其余在Java栈中）

操作数栈已经不存在的例子：
·HotSpot VM的C1与C2编译器生成的代码（在编译的最初阶段就模拟并削除了操作数栈）
·Apache Harmony的DRLVM的Jitrino.OPT编译器生成的代码（同上）

4 楼 IcyFenix 2011-06-06  

RednaxelaFX 写道

IcyFenix 写道

所以在各种虚拟机中，甚至在一个虚拟机的解析和编译执行引擎中它可以有不同的存在形式，但是总谈不上“消失”的。

就是消失了。需要解释不？

，字节码JIT后就是机器码了，而现在物理机的指令集基本上都是寄存器架构，所以JIT编译过程中总要进行转换：把抽象模型中通过Operand Stack进行的数据交换行为使用各种寄存器分配算法转化成直接使用寄存器来完成，这点算是Operand Stack“消失了”还是“不同的存在形式”呢？撒迦说的是这点么？

3 楼 RednaxelaFX 2011-06-06  

IcyFenix 写道

所以在各种虚拟机中，甚至在一个虚拟机的解析和编译执行引擎中它可以有不同的存在形式，但是总谈不上“消失”的。

就是消失了。需要解释不？

2 楼 IcyFenix 2011-06-06  

RednaxelaFX 写道

嗯这位同学拿我的站内信回复去问你了么。

哈哈哈，我一看到站内信中“不要把抽象概念与具体实现混为一谈”这句，脑子里就冒出一个念头，这话8成是撒迦说的。

1 楼 RednaxelaFX 2011-06-06  

嗯这位同学拿我的站内信回复去问你了么。