ARM编译器体系构造对运转平台的支持 ——Jazelle技术

运转Java虚拟机（JVM）解释Java字节码这种方式对大少数嵌入式使用来说占用空间过多，运转速渡过慢。而零碎开展的趋向及市场的需求决议了Java使用需求有更强的图形处置才能以及一个弱小的Java虚拟机。于是催生出了Jazelle技术，从硬件上对Java虚拟机提供支持。 Jazelle DBX（Direct Bytecode eXecuTIon）是一种硬件架构扩展技术，爲ARM处置器引入了第三套指令集—Java字节码。新指令集树立了一种新的形态，处置器在此形态下处置Java字节码取指令、译码和维护Java操作数栈等义务。允许它们在某些架构的硬件上减速执行Java字节码，就如其他执行形式般，它能在现存的ARM编译器与Thumb形式之间相互切换。爲了降低芯片尺寸并进步功能，Jazelle DBX没有设计成传统方式的微引擎，而是融入流水线中的一个无限形态机。

Jazelle DBX技术添加了一条新的“Branch-to-Java”指令来进入Java形态。此指令支持条件执行，先反省条件标志，假如条件满足，处置器进入Java形态，跳转到指定目的地址，开端执行Java字节码。在Java形态下，PC存放器仍是32位寻址Java字节代码。字节码的取指、译码辨别在两个流水段完成（对应ARM/Thumb形态下爲一个译码流水级）。32位的取指令操作一次性可以取4个Java字节码，功能劣势非常分明，关于一个高度优化的商业Java虚拟机，运转评测顺序或复杂的MIDP2.0使用，Jazelle DBX技术通常可带来约2~4倍的功能提升。Jazelle DBX技术允许一切的Java指令是“可重新开端”的。这样在执行Java指令进程中，即刻呼应中缀，从而增加中缀延迟，确保实时功能。

在ARM处置器的Java形态下，有若干个ARM编译器存放器可以功用复用（包括栈指针、栈顶四项（top4 elements of stack）、部分变量0等）。正是这些硬件复用设计，才使得只用了很少的额定逻辑（约一万两千门）就完成了一个Java机。把一切Jazelle DBX扩展所需的形态用ARM存放器保管，也保证了和现有操作零碎、中缀处置顺序和异常处置代码的兼容性。把栈顶四项保管在ARM存放器中也能进步Java功能。少量的顺序剖析显示，大少数顺序的栈深度是很小的，所以这项战略可以尽量增加内存拜访，硬件也可自动处置栈溢出或下溢。

和Java协处置器或其它公用Java处置器设计不同的是，Jazelle DBX和主处置器共用缓存，这一方面可以降低功耗，而且还可以进步功能。另一个重要的设计思索是确保Jazelle DBX技术不会影响实时中缀功能，仍坚持与操作零碎中已有ARM编译器异常处置代码的兼容。


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