JVM中的程式計數暫存器PC是什麼詳解

cpu只有把資料裝載到暫存器才能夠執行。這裡，並非是廣義上所指的物理暫存器，或許將其翻譯為pc計數器（或指令計數器）會更加貼切（也稱為程式鉤子），並且也不容易引起一些不必要的誤會。jvm中的pc暫存器是對物理pc暫存器的一種抽象模擬。

1、 pc暫存器是一塊很小的記憶體空間，幾乎可以忽略不計，也是執行速度最快的儲存區域。

2、在jvm規範中，每個執行緒都有它自己的pc暫存器，是執行緒私有的，生命週期與執行緒的生命週期保持一致。

3、任何時間乙個執行緒都只有乙個方法在執行，也就是所謂的當前方法，p暫存器會儲存當前執行緒的正在執行的j**a方法的jvm指令位址；或者，如果是執行的native方法，則是未指定值。

4、 pc暫存器是程式控制流的指示器，分支、迴圈、跳轉、異常處理、執行緒恢復等基礎功能都需要依賴這個暫存器來完成。

5、位元組碼直譯器工作時就是通過改變這個暫存器的值來選取下一條需要執行的位元組碼指令。

6、 pc暫存器是唯一乙個在j**a虛擬機器規範中沒有規定任何outowww.cppcns.comfmemoryerror情況的區域。

注：方法區（元資料區）和堆區是有gc（垃圾**）的，而棧區和pc暫存器是沒有的；棧區、方法區、堆區是有oom（outofmemoryerror）的，而pc暫存器沒有。

pc暫存器用來儲存指向下一條指令的位址，即將要執行的指令**。由執行引擎讀取下一條指令。

每乙個棧幀就相當於儲存了乙個方法，棧幀中的每乙個指令都有乙個標識，這裡pc暫存器就儲存了指令的位址，起標識作用，然後執行引擎就根據這個標識來讀取到下一條指令。

public class pcregistertest

}這裡我們執行編譯下這段**，然後在進入到out對應的目錄下執行j**ap命令：

我們就可以看到反編譯的乙個結果：

上圖紅色框裡的數字就是指令位址或者偏移位址，其就是pc暫存器裡面儲存的位址。藍色框裡的就是操作指令。然後執行引擎就根據這個指令位址取出指定的操作指令來操作虛擬機器棧（區域性變數表、運算元表），並且翻譯成機器指令，讓cpu對相應的計算。

（為什麼使用pc暫存器記錄當前執行緒的執行位址呢？）

因為cpu需要不停的切換各個執行緒，這時候切換回來後，就得知道是從哪個指令開始繼續執行。jvm的位元組碼直譯器就需要通過改變pc暫存器的值來明確下一條應該執行什麼樣的位元組碼按指令。

我們都知道所謂的多執行緒在乙個特定的時間段內只會執行其中某乙個執行緒的方法，cpu會不停地做任務切換，這樣必然導致經常中斷或恢復，如何保證分毫無差呢？

1.為了能夠準確地記錄各個執行緒正在執行的當前位元組碼指令位址，最好的辦法自然是為每乙個執行緒都分配乙個pc暫存器，這樣一來各個執行緒之間便可以進行獨立計算，從而不會出現相互干擾的情況。

2.由於cpu時間片輪限制，眾多執行緒在併發執行過程中，任何乙個確定的時刻，乙個處理器或者多核處理器中的乙個核心，只會執行某個執行緒中的一條指令。

3.這樣必然導致經常中斷或恢復，如何保證分毫無差呢？每個執行緒在建立後，都會產生自己的程式計數器和棧幀，程式計數器在各個執行緒之間互不影響。

cpu時間片：即cpu分配給各個程式的時間，每個執行緒被分配乙個時間段，稱作它的時間片。

在巨集觀上：我們可以同時開啟多個應用程式，每個程式並行不悖，同時執行。

但在微觀上：由於只有乙個cpu，一次只能處etjgzfun理程式要求的一部分，如何處理公平，一種方法就是引入時間片，每個程式輪流執行。

總的來說，我們用一句話來概括：巨集觀並行，微觀併發。

簡單圖示：