记一次 JVM 源码分析(1.简介)

简介

  本来打算直接看 ART 的源码，一看 Android P 的已经十分庞大了，所以打算找一个小型的 JVM 热热身，想起了以前功能机上的 Java KVM，但是又太过古老。翻 github 偶然翻到一个开源的 Mini Jvm，竟然还支持 Java8 标准，所以准备以此入手了解 JVM。

Mini JVM

MiniJVM 原始 repo：https://github.com/digitalgust/miniJVM
个人加了注释的版本：https://github.com/ganyao114/miniJVM/tree/doc

架构

作者本人的图：

特性

麻雀虽小五脏俱全：

• 完整的跨平台性，支持 Android/IOS/Mac/Linux/Windows
• 支持到 Java8 字节码
• 无需依赖，MiniJvm 的 List，Map 等 lib 都是自带的
• Thread/Network/IO/JNI/GC/Debug 等基本特性的支持
• GUI lib 支持

技术特征

• 运行模式：基于堆栈的 Switch 解释器
• 内存管理：使用开源小巧的 LTALLOC 库
• GC：Mark - Sweep ，单线程，不支持并行
• 未实现部分：Reference 暂未实现

源码结构

• binary/-------- 编译结果 (win32/win64/mac/linux)

• mini_jvm/------ minijvm 源码©

• javalib/------- minijvm 的核心库，相当于 JDK 的 rt.jar

• ex_lib/

• • jni_gui/------ pc 的 GUI 库
• • luaj/--------- lua 的库，因为这个虚拟机本意是给小游戏服务的，所以需要支持 lua

• mobile/

• • c/------------- java native lib, glfm framework, gui jni, glfmapp
• • java/guilib---- java jni for above /mobile/c native gui lib
• • java/ExApp----- java app entry point
• • iosapp/-------- iOS launcher
• • androidapp/---- Android launcher
• • assets/resfiles/- java app resource, font files, jar files ,pic etc.

• test/

• • javalib_test/- test /javalib classes.
• • jni_test/----- jni example
• • jvm_ios/------ ios swift test project ,only test the jvm.
• • jvm_macos/---- macosX test project, only test jvm.
• • jvm_vs/------- virtual studio test project, only test jvm.

需要着重介绍一下 mini_jvm 目录：

• mini_jvm/

• • jvm/ ----- mini jvm 的核心源码
• • • class_loader ---- 类加载相关源码
• • • class ---- 描述 java 的类，以及类的创建/销毁/初始化/成员解析等各种操作
• • • garbage ----- 内存管理和 GC
• • • global ----- 虚拟机运行时需要的全局的参数/变量/常量
• • • interpreter ----- 解释器（Switch）
• • • java_native_io ----- java 原生 IO 的实现，包括 Socket IO 和 文件 IO
• • • java_native_reflect ------ java 反射实现
• • • java_native_std ------ java 标准库实现，和字节码命令对应的函数实现
• • • jdwp ------ 远程调试器
• • • jvm_util ------ jvm 一些工具方法，包括线程操作
• • • jvm ------ 描述 jvm 的一些核心数据结构，和一些核心方法实现
• • • runtime ------ 每执行到一个方法都会创建一个 Runtime，Runtime 相当于方法栈
• • utils/ ----- 一些基础工具代码，如 List/Map/thread 的实现，为了方便的移植到各个平台，甚至是嵌入式平台