JVM的架构模型&基于栈式的指令集架构与基于寄存器式的指令集架构的区别

Java编译器输入的指令流基本上是一种基于栈的指令集架构，另外一种指令集架构则是基于寄存器的指令集架构。

举个最简单的例子，分别使用这两种指令集计算“1+1”的结果

//基于栈的指令
iconst_1
iconst_1
iadd
istore_0

//基于寄存器指令
mov eax，1
add eax，1

基于栈的指令集主要的优点就是可移植, 缺点是执行速度慢,相同操作指令数要多很多。

寄存器由硬件直接提供，程序直接依赖这些硬件寄存器则不可避免地要受到硬件的约束。

虽然栈架构指令集的代码非常紧凑，但是完成相同功能所需的指令数量一般会比寄存器架构多，因为出栈、入栈操作本身就产生了相当多的指令数量。更重要的是，栈实现在内存之中，频繁的栈访问也就意味着频繁的内存访问，相对于处理器来说，内存始终是执行速度的瓶颈。

两种架构之间的区别:

基于栈式架构的特点：

• 设计和实现更简单，适用于资源受限的系统;
• 避开了寄存器的分配难题:使用零地址指令方式分配。
• 指令流中的指令大部分是零地址指令，其执行过程依赖于操作栈。指令集更小
• 编译器容易实现。
• 不需要硬件支持，可移植性更好，更好实现跨平台

基于寄存器架构的特点：

• 典型的应用是x86的二进制指令集:比如传统的Pc以及Android的Davlik虚拟机。