JVM
Java로 개발한 프로그램을 컴파일하여 만들어지는 바이트코드를 실행시키기 위한 가상머신
JVM은 Java Virtual Machine으로 java 클래스 파일을 로드하고 바이트 코드를 해석하며, 메모리 등의 자원을 할당하고 관리하며, 정보를 처리하는 작업을 하는 프로그램이다.
즉 Java와 OS사이에서 중재자 역할을 수행하여 CPU나 OS의 종류와 무관하게 동일한 동작이 가능하도록 보장한다.
Java Program 실행 과정
Java언어로 작성된 .java 소스코드 파일을 Java Compiler가 .class인 바이트 코드 파일로 번역한다. 이후 JVM이 바이트 코드를 읽고 실행하게 된다. 따라서 자바 바이트 코드는 JVM이 설치되어 있으면 어떤 OS에서라도 실행될 수 있다.
즉, 바로 HW 기종에 맞는 기계어로 컴파일되는 플랫폼에 종속적인 다른 언어와 달리, Java는 HW 기종에 상관 없이 플랫폼에 독립적이다.
JVM 구조
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Java Compiler
Java Source파일인
.java를 JVM이 해석할 수 있는 바이트 코드인.class로 변경한다. 일반적인 윈도우 프로그램의 경우, Compile 이후 Assembly 언어로 구성된 파일이 생성된다. -
Class Loader
JVM내로. class파일들을 Load 한다. Loading 된 클래스들을 Runtime Data Area에 배치된다. 일반적인 윈도우 프로그램의 경우 Load 과정은 OS가 주도한다.
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Execution Engine
Loading 된 클래스의 Bytecode를 해석한다. 이 과정에서 ByteCode가 BinaryCode로 변경된다. 일반적인 윈도우 프로그램의 경우 Assembier가 Assembly언어로 쓰인 코드 파일을 BinaryCode로 변경한다.
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Runtime Data Area
JVM이 프로세스로써 수행되기 위해 OS로부터 할당받는 메모리 영역이다. 저장 목적에 따라 다음과 같이 5개로 나눌 수 있다.
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Method Area
모든 Thread에게 공유된다. 클래스 정보, 변수 정보, Method정보, static변수 정보, 상수 정보 등이 저장되는 영역. -
Heap Area
모든 Thread에게 공유된다. new 명령어로 생성된 인스턴스와 객체가 저장되는 구역, 공간이 부족해지면 Garbage Collection이 실행된다. -
Stack Area
각 스레드마다 하나씩 생성된다. Method안에서 사용되는 값들(매개변수, 지역변수, 리턴 값 등)이 저장되는 구역, 메서드가 호출될 때 LIFO로 하나씩 생성되고, 메서드 실행이 완료되면 LIFO로 하나씩 지워진다.
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PC Register
각 스레드마다 하나씩 생성된다. CPU의 Register와 역할이 비슷하다. 현재 수행 중인 JVM명령의 주소 값이 저장된다. -
Native Method Stack
각 스레드마다 하나씩 생성된다. 다른 언어(C/C++ 등)의 메서드 호출을 위해 할당되는 구역 언어에 맞게 Stack이 형성되는 구역이다. JNI(Java Native Interface)라는 표준 규약을 제공한다.
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