马士兵JVM 精讲笔记（一）

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已于 2022-02-18 15:01:11 修改

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文章标签： jvm 马士兵

于 2022-02-17 17:37:01 首次发布

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本文和后文中讲的都是32位机，也就是i386的系统

计算机语言（机器语言）可以通过0和1生成机器指令，将指令输入到cpu 来执行，通过机器指令计算机可以实现各种各样的功能，而机器语言又分为操作码和操作数，假如：

int a = 1;

生成的机器码为（下面是随便输的）：

101010(操作码) 10101010101011011111(操作数)

其中就包含了操作码和操作数，在内存当中每一个基础执行单元为8位，1byte(字节)等于8bit(位),而int a 是四字节，所以在内存当中开辟空间的时候会在内存中开辟4byte的空间，而在开辟内存的过程中，必须指定内存的地址，此时就引出的高地址和低地址的概念。

高地址和低地址

可以简单的认为，可以把主存看成一本空白的作业本，内存地址就相当于主存的页码，你现在要在笔记本上记录一些内容，他的页码排序是

第一页 : 0x0000001
第二页 : 0x0000002
...
最后一页: 0x0000092

1 如果你选择`从前向后记录`(用完第一页，用第二页,类推)这就是先使用低地址，后使用高地址.

0x0000001 -> 0x0000002-> ... -> 0x0000092

业内有这样表述:动态分配内存时堆空间向高地址增长,说的就是这种情况.
这个向高地址增长就是先使用低地址,后使用高地址的意思.

2 如果你选择`从后往前记录`(先用笔记本的最后一页,用完后使用倒数第二页，类推) 这就是先使用高地址,后使用低地址

0x0000092 -> ... ->0x0000002 -> 0x0000001

业内表述：`0xbfac 5000-0xbfad a000`是栈空间，其中高地址的部分保存着进程的环境变量和命令行参数，低地址的部分保存函数栈帧，**栈空间是向低地址增长的**.
这个向低地址增长就是先使用高地址,后使用低地址的意思.

栈底（栈基址）和栈顶

通过上面的高地址和低地址我们明白，在内存中是以类似于数组的方式存储数据，而0x0000092之类的数值代表了数据在内存中的位置，也就是我们的内存地址(类似于下标)，我们如果要找到指定的数据，就必须在CPU当中存储栈底和栈顶的地址，这时就牵扯到了CPU的寄存器

SP寄存器(stack pointer) 和BP寄存器（base pointer）

SP寄存器存储了栈顶的地址，而BP寄存器则存储了栈底的地址，初始状态下内存中不存在数据，栈顶和栈底指向了同一个位置（就像数组第一个下标是0，最后一个下标也是零，第一个下标相当于栈顶，最后一个下标相当于栈底），当我们需要在内存中开辟一个空间的时候，通过sp寄存器的位置减去要开辟的内存空间，如果写成汇编代码则可以如下表示：

例如：上面的int a 为四字节，所以要在内存中开辟四字节的空间，所以SP 寄存器的减去4个字节，则相当于在内存中开辟了4字节的内存空间

sub 4,sp

sub在英文中代表了减，我们就可以看出在内存中减去了四个字节，而在内存中存放数据的时候是存在指定的顺序的，这里就引出了一个关键知识点：字节序。

字节序

字节序分为大端序和小端序，我们的内存也存在高低之分，越往右是低，越往左是高，低位置叫做小端序，高位置叫做大端序，而大端序和小端序则是代表了内存的两种排序规则。

大端序（英：big-endian）或称大尾序。，数据以8bit为单位:

地址增长方向 →

0x0A

0x0B

0x0C

0x0D

小端序（英：little-endian）或称小尾序。数据以8bit为单位:

0x0D

0x0C

0x0B

0x0A

Inter 64 位和AI 32 位的处理器使用的都是小端序

Inter 寄存器的变迁

在1978年Inter 处理器为16位，SP 寄存器和BP寄存器的名称并没有变化，在之后处理变为了32位后，SP寄存器和BP寄存器则被称为ESP 寄存器和EBP寄存器，也就是扩展的SP和BP寄存器，而64位将E改为了R叫做RBP和RSP寄存器。

高八位和低八位

以EBP寄存器为例：一个EBP由两个BP组成，而我们的数据越往右越低，所以EBP寄存器中往左的16位为高16位，往右的16位为低16为。AX 寄存器为通用寄存器，为16位寄存器，变成32位，被称为EAX，变成64位被称为RAX，一个16位可以表示成两个八位，往左的8位为高八位，往右的8位为高八位，将AX中的X替换为H 和 L，AH代表高八位，AL代表低八位，X 在这里代表了未知数。