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  • HotPot源码结构及堆、栈等内存区的数据结构是怎么定义(转)

    原文出处:http://hllvm.group.iteye.com/group/topic/26998

    如果你下的只是HotSpot VM的代码的话那好办,Oracle JDK 6/Oracle JDK 7/OpenJDK 6/OpenJDK 7里的HotSpot VM基本上目录结构都是一样的。

    ├─agent                            Serviceability Agent的客户端实现
    ├─make                             用来build出HotSpot的各种配置文件
    ├─src                              HotSpot VM的源代码
    │  ├─cpu                            CPU相关代码(汇编器、模板解释器、ad文件、部分runtime函数在这里实现)
    │  ├─os                             操作系相关代码
    │  ├─os_cpu                         操作系统+CPU的组合相关的代码
    │  └─share                          平台无关的共通代码
    │      ├─tools                        工具
    │      │  ├─hsdis                      反汇编插件
    │      │  ├─IdealGraphVisualizer       将server编译器的中间代码可视化的工具
    │      │  ├─launcher                   启动程序“java”
    │      │  ├─LogCompilation             将-XX:+LogCompilation输出的日志(hotspot.log)整理成更容易阅读的格式的工具
    │      │  └─ProjectCreator             生成Visual Studio的project文件的工具
    │      └─vm                           HotSpot VM的核心代码
    │          ├─adlc                       平台描述文件(上面的cpu或os_cpu里的*.ad文件)的编译器
    │          ├─asm                        汇编器接口
    │          ├─c1                         client编译器(又称“C1”)
    │          ├─ci                         动态编译器的公共服务/从动态编译器到VM的接口
    │          ├─classfile                  类文件的处理(包括类加载和系统符号表等)
    │          ├─code                       动态生成的代码的管理
    │          ├─compiler                   从VM调用动态编译器的接口
    │          ├─gc_implementation          GC的实现
    │          │  ├─concurrentMarkSweep      Concurrent Mark Sweep GC的实现
    │          │  ├─g1                       Garbage-First GC的实现(不使用老的分代式GC框架)
    │          │  ├─parallelScavenge         ParallelScavenge GC的实现(server VM默认,不使用老的分代式GC框架)
    │          │  ├─parNew                   ParNew GC的实现
    │          │  └─shared                   GC的共通实现
    │          ├─gc_interface               GC的接口
    │          ├─interpreter                解释器,包括“模板解释器”(官方版在用)和“C++解释器”(官方版不在用)
    │          ├─libadt                     一些抽象数据结构
    │          ├─memory                     内存管理相关(老的分代式GC框架也在这里)
    │          ├─oops                       HotSpot VM的对象系统的实现
    │          ├─opto                       server编译器(又称“C2”或“Opto”)
    │          ├─prims                      HotSpot VM的对外接口,包括部分标准库的native部分和JVMTI实现
    │          ├─runtime                    运行时支持库(包括线程管理、编译器调度、锁、反射等)
    │          ├─services                   主要是用来支持JMX之类的管理功能的接口
    │          ├─shark                      基于LLVM的JIT编译器(官方版里没有使用)
    │          └─utilities                  一些基本的工具类
    └─test                             单元测试


    你看到的目录结构应该是类似这样的

    =========================

    GC堆:
    其实这个还好。在VM初始化的时候通过mmap()/VirtualAlloc()来申请(reserve)了一块地址空间作为GC堆之后,用几个指针记住这块空间的首末地址和中间的区域划分。

    最顶层的结构在CollectedHeap的实现类里(GenCollectedHeap、ParallelScavengeHeap、G1CollectedHeap)。
    这些的里面再进一步划分出区域,每个区域记着自己的首末地址和分配指针的位置。例如GenCollectedHeap经过初始化之后里面 _gens数组里会存着若干Generation,其中可能是DefNewGeneration、TenuredGeneration或者 ParNewGeneration、ConcurrentMarkSweepGeneration之类,再里面又有eden_space、 from_space、to_space之类的里面装着具体空间的指针。

    =========================

    栈:

    在正常运行的时候其实HotSpot VM根本就没有显式的数据结构用来管理栈。最多也就是Thread类的实例里有记住栈底地址(stack_base)和栈的最大大小 (stack_size)。栈顶指针是直接用硬件寄存器的(例如x86-64上的rsp),所以也不需要显式的数据结构。
    所谓“分配栈帧”就是把栈顶指针寄存器减去(或加上)一个大小,所谓“释放栈帧”就是把那个寄存器加上(或减去)一个大小。
    但栈帧总得有结构吧?有是有,不过是隐式的,没有直接对应的C++类。在平台相关的frame_<arch>.hpp里有部分结构的描述。

    OpenJDK官方wiki上有篇资料简单讲了HotSpot VM的解释器栈帧的结构,但要记住那只是HotSpot VM的栈的栈帧的其中一种可能:https://wiki.openjdk.java.net/display/HotSpot/JavaControlStack

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