JVM 구조

 

JDK: Java Development kit으로 자바 프로그램 개발에 필요한 도구를 제공한다. 

예) javac- 컴파일러, javap-클래스 파일(.class)을 소스코드 (.java)으로 디스어셈블해주는 도구,

java- javac가 만든 클래스파일을 해석하고 실행, java doc- 소스 코드의 주석을 자동으로 HTML문서로 만들어주는 도구 등등

 

JER: 실행시 필요한 API나 바이트 코드 등 필요한 구성요소를 결합한다. * JDK설치 시 자동으로 호환되는 JRE이 설치됨

 

JVM: OS와 독립적으로 프로그램을 실행/개발 할 수 있도록 도와주는 SW

 

 

 

1. JVM의 동작 과정 + JVM구조

.java 파일이 컴파일러(javac)를 통해 .class파일(바이트코드)로 변환.

실행파일이 JRE을 통해 여러 라이브러리 등 과 결합해 jvm으로 전달됨. 

이 전달된 데이터를 클래스 로더가 받아서 JVM메모리영역에 적재시킴. 

클래스 로더는 메모리에 한번에 다 로드하는게 아닌 필요한 것만 로드 시킴. (lazy loading)

   (class파일은 jvm이 이해할 수 있는 코드로 기계어로 해석하는 인터프리터단계를 거친다.)

 

heap영역

- 객체가 저장됨.

- 스레드끼리 공유하는 영역

- GC이 heap에 있는 객체중에서 참조하는 참조변수가 없는 객체가 있으면 공간을 회수.

- Method영역에 로드된 클래스만 heap영역에 생성될 수 있음.

 

Method Area

- 클래스 정보를 저장 

     예) 멤버 필드/메소드, 필드 정보(리턴타입) 등등

- static, constant pool영역도 같이 생성됨.

- 코드는 new키워드를 생성하기 전까지는 그냥 텍스트에 불과

   new키워드를 통해 객체 생성 후 메소드를 실행하면 클래스 코드에 대한 정보가 Method영역에 저장됨.

- 벤더마다 Method Area와 heap영역을 분리하지 않기도 함.

 

PC register

- 스레드가 생성될때마다 공간 생성되어 어떤 명령어를 수행할지 기록하는 영역

   JVM는 Instruction는 cpu가 아닌 stack에 operand를 뽑아서 메모리공간에 저장함.

 

   * Instruction의 구조

    연산코드: 수행할 명령어 형식

    오퍼랜드: 연산코드에 사용될 데이터나 데이터의 주소. 이런 데이터는 cpu레지스터 또는 기억장치에 위치한다.

 

Stack Area

- LIFO구조로 스레드가 생성될때마다 생성되며 별도로 가지고 있음.

- 메서드가 실행시 필요한 공간을 제공하며 메서드의 호출기록과 임시데이터(지역변수, 매개변수 등)이 저장됨.

- 메서드가 실행되면 프레임이 생성되어 JVM Stack에 pop(추가)됨.

- 이 스택 프레임의 내용으로는 

         1. Local variable: 지역변수

         2. Operand stack: 계산을 하기위한 공간

         3. Constanct Pool Reference: heap/Method영역의 객체 주소 참조

 

Native method stack

- 다른 언어로 작성한 코드를 위한 공간.

- JNI를 통해 호출되는 c/c++ 코드를 수행하기 위한 스택이다.

     * JNI: JVM에서 c,c++, 어셈블리어 등 으로 구축한 네이티브 함수가 존재하는데 이 함수를 호출할 수 있도록 방법을 

            제공한 것.

 

 

스레드가 공유하는 영역: heap, Method Area

스레드 별 생성되는 영역: stack, PC register, Native method stack

 

Execution Engine

- 클래스 로더를 통해 JVM내 런타임 데이터 영역에 배치된 바이트 코드를 기계어로 변경함.

- 변경시 인터프리터, JIT사용

     * 인터프리터: 바이트 코드 > 기계어

        JIT: 반복되는 코드를 컴파일시켜 저장소에 저장해 인터프리터가 번역시 컴파일된 코드를 바로 사용할 수 있도록하는 것 

 

참조사이트

https://joomn11.tistory.com/15

[JAVA] JVM 메모리 구조, 데이터 영역 ( Runtime Data Areas)

https://velog.io/@dev_isaac/JVM

JVM은 꼭 알아야 합니다...

https://doohong.github.io/2018/03/02/Java-runtime-data-area/

[JAVA]자바의 기본 개념 정리-2.자바 메모리 구조

https://steady-coding.tistory.com/305

JVM 메모리 구조란? (JAVA)

 

https://velog.io/@litien/JVM-%EA%B5%AC%EC%A1%B0

JVM 구조