赵睿

摘要：在符合Java虚拟机体系结构规范的前提下，JVM的具体实现可以有多种形式。论文在阐述了JVM体系结构规范后，为JVM各子系统提供了具体的软硬件实现方法，构造了一个完整的JVM实例，之后通过一个典型的Java程序示例，来验证在嵌入式系统开发中，软硬件结合方式构造JVM的可行性。

关键词：JVM；软硬件结合；嵌入式系统

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2012）34-8326-03

JVM（JavaVirtualMachine，Java虚拟机）用于运行Java程序，任何一个Java程序都是运行在符合规范的JVM上的。由于“规范”仅仅是描述性的、抽象的，因此可以通过不同的机制来实现JVM。它或者完全用软件实现，或者以软件和硬件相结合的方式来实现。传统的运行于操作系统上的JVM用软件方式来完成取指、分析、执行，必定会造成程序执行速度低下。在嵌入式系统中，软件执行方式更会因为嵌入式系统计算能力的限制而造成字节码解释执行速度过慢，从而影响性能。该文拟寻求一种软硬件结合的方式来构建JVM，在不改变用户开发习惯的基础上，寻求执行效率和硬件资源消耗的最佳化，以满足嵌入式系统开发需求。

1规范：JVM的体系结构

JVM的结构框图如图1，包括在规范中描述的主要子系统和内存区。它们的分工和作用如图1所述。

类装载子系统负责根据给定的全限定名来装入类型（类或接口）。

当JVM运行一个程序时，它需要内存来存储许多数据，这些数据被组织在“运行时数据区”中，以便于管理。其中，方法区包含了从class文件中解析的类型信息，如字节码、常量池、静态变量等，是执行的信息源头；……