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    2015-06-11 21:19:00
    Dalvik VM 和 Java VM的区别 Dalvik VM基于寄存器,JVM基于栈。Dalvik VM基于?二地址\三地址?,而JVM基于?零地址?。 转载于:https://www.cnblogs.com/next-ten-years-2023/p/4570208.html...

    Dalvik VM 和 Java VM的区别

    1. Dalvik VM基于寄存器,JVM基于栈。Dalvik VM基于?二地址\三地址?,而JVM基于?零地址?。

    转载于:https://www.cnblogs.com/next-ten-years-2023/p/4570208.html

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  • Dalvik

    2014-05-04 17:40:45
    Dalvik是Google公司自己设计用于Android平台的Java虚拟机。Dalvik虚拟机是Google等厂商合作开发的Android移动设备平台的核心组成部分之一。... .dex(即Dalvik Executable)格式的Java应用程

    From:http://blog.csdn.net/guojin08/article/details/9384855


    Dalvik是Google公司自己设计用于Android平台的Java虚拟机。Dalvik虚拟机是Google等厂商合作开发的Android移动设备平台的核心组成部分之一。它可以支持已转换为 .dex(即Dalvik Executable)格式的Java应用程序的运行,.dex格式是专为Dalvik设计的一种压缩格式,适合内存和处理器速度有限的系统。Dalvik 经过优化,允许在有限的内存中同时运行多个虚拟机的实例,并且每一个Dalvik 应用作为一个独立的Linux 进程执行。独立的进程可以防止在虚拟机崩溃的时候所有程序都被关闭。


    简介

    [1]dx是一套工具,可以将 Java .class 转换成 .dex 格式. 一个dex档通常会有多个.class。由于dex有时必须进行最佳化,会使档案大小增加1-4倍,以ODEX结尾。)
    Dalvik和标准Java虚拟机(JVM)首要差别
    Dalvik 基于寄存器,而 JVM 基于栈。
    基于寄存器虚拟机对于编译后变大的程序来说,在它们执行的时候,花费的时间更短。(Also of register-based VMs allow faster execution times at the expense of programs which are larger after compilation.)
    Dalvik和Java运行环境的区别
    [2]1:Dalvik主要是完成对象生命周期管理,堆栈管理,线程管理,安全和异常管理,以及垃圾回收等等重要功能。
    2:Dalvik负责进程隔离和线程管理,每一个Android应用在底层都会对应一个独立的Dalvik虚拟机实例,其代码在虚拟机的解释下得以执行。
    3:不同于Java虚拟机运行java字节码,Dalvik虚拟机运行的是其专有的文件格式Dex
    4:dex文件格式可以减少整体文件尺寸,提高I/o操作的类查找速度。
    5:odex是为了在运行过程中进一步提高性能,对dex文件的进一步优化。
    6:所有的Android应用的线程都对应一个Linux线程,虚拟机因而可以更多的依赖操作系统线程调度和管理机制
    7:有一个特殊的虚拟机进程Zygote,他是虚拟机实例的孵化器。它在系统启动的时候就会产生,它会完成虚拟机的初始化,库的加载,预制类库和初始化的操作。如果系统需要一个新的虚拟机实例,它会迅速复制自身,以最快的数据提供给系统。对于一些只读的系统库,所有虚拟机实例都和Zygote共享一块内存区域。
    8:Dalvik是由Dan Bornstein编写的,名字来源于他的祖先曾经居住过名叫Dalvík的小渔村,村子位于冰岛Eyjafjörður

    编辑本段架构

    不同于其他堆栈结构的Java虚拟机,dalvik采用的是基于寄存器的架构。
    dx工具将部分(但不是全部)Java的.class文件转换成.dex格式。多个类被包含在一个.dex文件中。为了节省空间,各个类文件中重复的字符串和其他常数只在.dex输出中存放一次。Java字节码被转换成Dalvik虚拟机所使用的替代指令集。一个未压缩的.dex文件通常比来自相同.class文件的已压缩.jar文档小。
    当被安装到移动设备时,Dalvik可执行文件可能会被修改。为了进一步优化,虚拟机可能会调整文件内部分数据的端序、内联一些函数和简单的结构体、并短路掉一些不必要的操作等。
      自Android 2.2开始,Dalvik支持JIT(just-in-time,即时编译技术)。
      优化后的Dalvik较其他标准虚拟机存在一些不同特性
      ·占用更少空间
      ·为简化翻译,常量池只使用32位索引
      ·标准Java字节码实行8位堆栈指令。Dalvik使用16位指令集直接作用于局部变量。局部变量通常来自4位的“虚拟寄存器”区。这样减少了Dalvik的指令计数,提高了翻译速度。
      当Android启动时,Dalvik VM 监视所有的程序(APK),并且创建依存关系树,为每个程序优化代码并存储在Dalvik缓存中。Dalvik第一次加载后会生成Cache文件,以提供下次快速加载,所以第一次会很慢。
      Dalvik解释器采用预先算好的Goto地址,每个指令对内存的访问都在64字节边界上对其。这样可以节省一个指令后进行查表的时间。为了强化功能, Dalvik还提供了快速翻译器(Fast Interpreter)。[3]

    编辑本段性能

    基于堆栈的机器与基于寄存器的机器谁更有优势一直是个争论不休的话题。
    一般来说,基于堆栈的机器必须使用指令才能从堆栈上的加载和操作数据,因此,相对基于寄存器的机器,它们需要更多的指令才能实现相同的性能。但是基于寄存器机器上的指令必须经过编码,因此,它们的指令往往更大。这种差异主要是VM机对的操作码调度造成的,它们往往比其他的因素昂贵,比如说及时汇编。
    然而,2010年,在Oracle公司(Java技术的拥有者)嵌入式设备上的标准非图形化性能测试表明,Android 2.2(最初的版本包括一个即时编译器)比Java SE嵌入式设备(两者都基于 Java SE 6)慢2-3倍。[3]

    编辑本段类库

    Dalvik虚拟机既不支持Java SE 也不支持Java ME类库(如:Java类,AWT和Swing都不支持)。 相反,它使用自己建立的类库(Apache Harmony Java的一个子集)。[3]

    编辑本段其他

    许可与专利
    Dalvik是基于Apache License 2.0发布的。Google说Dalvik是一个清洁室(clean room)的实现,而不是一个在标准Java运行环境的改进,这意味着它不继承标准版本的或开源的Java运行环境的版权许可限制。关于这一点,Oracle和一些专家还在讨论中。
    已于2009年4月收购Sun(Sun Microsystems)的Oracle获得了Java的专利,在2010年8月12日起诉Google侵犯其版权和专利。Oracle声明,Google在开发Android当中直接并且多次侵犯关于Java的知识产权。在2012五月,陪审团认为Google没有侵犯Oracle的专利,法官认定Google所使用的Java APIs没有版权。双方同意零美元法定赔偿的9行复制代码(9 lines of copied code)。[3]
    非Android平台
    2011年,Myriad Group软件公司公布了除了android以外一个新的Dalvik虚拟机平台端口“Alien Dalvik”。

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  • Dalvik虚拟机 PPT版

    千次下载 热门讨论 2013-10-23 01:26:13
    Android应用程序是运行在Dalvik虚拟机里面的,并且每一个应用程序对应有一个单独的Dalvik虚拟机实例。Android应用程序中的Dalvik虚拟机实例实际上是从Zygote进程的地址空间拷贝而来的,这样就可以加快Android应用...
  • Dalvik虚拟机

    2020-12-10 11:15:22
    1.Dalvik虚拟机和java虚拟机的异同点 最显著曲边是他们分别具有不同的类文件格式以及指令集 a. Dalvik虚拟机执行的是dex(Dalvik Executable)格式的类文件,一个dex文件可包含若干个类,dex将各个类中重复的字符串...

    1.Dalvik虚拟机和java虚拟机的异同点

    最显著曲边是他们分别具有不同的类文件格式以及指令集

    a. Dalvik虚拟机执行的是dex(Dalvik Executable)格式的类文件,一个dex文件可包含若干个类,dex将各个类中重复的字符串和其他常数只保存一次,从而节省空间,适用于内存和处理器速度优先的手机系统;而Java虚拟机使用的是.class格式类文件,一个class文件只包含一个类;
    b. Dalvik虚拟机使用的指令是基于寄存器;Java虚拟机使用的指令集是基于堆栈的;各有优劣

    2.Dalvik虚拟机自身优化措施

    a. 将多个类文件合成到一个dex文件中,节省空间
    b. 使用只读内存映射方式加载dex文件,以便可以多进程共享dex文件,节省程序加载时间;
    c. 提前调整好字节序和字对齐方式,使得它们更适合本机机器,一遍提高指令执行速度;
    d. 尽量提前执行字节码校验,提高程序的加载速度;
    e. 需要重写字节码的优化要提前进行

    3.内存管理(重点)

    Dalvik虚拟机的内存大体上可以分为Java Object Heap、Bitmap Memory和Native Heap三种。

    Java Object Heap是用来分配Java对象的,也就是我们在代码new出来的对象都是位于Java Object Heap上的。Dalvik虚拟机在启动的时候,可以通过-Xms和-Xmx选项来指定Java Object Heap的最小值和最大值。为了避免Dalvik虚拟机在运行的过程中对Java Object Heap的大小进行调整而影响性能,我们可以通过-Xms和-Xmx选项来将它的最小值和最大值设置为相等。
    Java Object Heap的最小和最大默认值为2M和16M,但是手机在出厂时,厂商会根据手机的配置情况来对其进行调整,例如,G1、Droid、Nexus One和Xoom的Java Object Heap的最大值分别为16M、24M、32M 和48M。我们可以通过ActivityManager类的成员函数getMemoryClass来获得Dalvik虚拟机的Java Object Heap的最大值。
    ActivityManager类的成员函数getMemoryClass的实现如下所示:

    public class ActivityManager {  
        ......  
    
        /** 
         * Return the approximate per-application memory class of the current 
         * device.  This gives you an idea of how hard a memory limit you should 
         * impose on your application to let the overall system work best.  The 
         * returned value is in megabytes; the baseline Android memory class is 
         * 16 (which happens to be the Java heap limit of those devices); some 
         * device with more memory may return 24 or even higher numbers. 
         */  
        public int getMemoryClass() {  
            return staticGetMemoryClass();  
        }  
    
        /** @hide */  
        static public int staticGetMemoryClass() {  
    // Really brain dead right now -- just take this from the configured  
    // vm heap size, and assume it is in megabytes and thus ends with "m".  
    String vmHeapSize = SystemProperties.get("dalvik.vm.heapsize", "16m");  
    return Integer.parseInt(vmHeapSize.substring(0, vmHeapSize.length()-1));  
        }  
    
        ......  
    }
    
    

    这个函数定义在文件frameworks/base/core/java/android/app/ActivityManager.java中。
    Dalvik虚拟机在启动的时候,就是通过读取系统属性dalvik.vm.heapsize的值来获得Java Object Heap的最大值的,而ActivityManager类的成员函数getMemoryClass最终也通过读取这个系统属性的值来获得Java Object Heap的最大值。

    这个Java Object Heap的最大值也就是我们平时所说的Android应用程序进程能够使用的最大内存。这里必须要注意的是,Android应用程序进程能够使用的最大内存指的是能够用来分配Java Object的堆。

    Bitmap Memory也称为External Memory,它是用来处理图像的。在HoneyComb之前,Bitmap Memory是在Native Heap中分配的,但是这部分内存同样计入Java Object Heap中,也就是说,Bitmap占用的内存和Java Object占用的内存加起来不能超过Java Object Heap的最大值。这就是为什么我们在调用BitmapFactory相关的接口来处理大图像时,会抛出一个OutOfMemoryError异常的原因:

    java.lang.OutOfMemoryError: bitmap size exceeds VM budget
    
    

    在HoneyComb以及更高的版本中,Bitmap Memory就直接是在Java Object Heap中分配了,这样就可以直接接受GC的管理。

    Native Heap就是在Native Code中使用malloc等分配出来的内存,这部分内存是不受Java Object Heap的大小限制的,也就是它可以自由使用,当然它是会受到系统的限制。但是有一点需要注意的是,不要因为Native Heap可以自由使用就滥用,因为滥用Native Heap会导致系统可用内存急剧减少,从而引发系统采取激进的措施来Kill掉某些进程,用来补充可用内存,这样会影响系统体验。

    此外,在HoneyComb以及更高的版本中,我们可以在AndroidManifest.xml的application标签中增加一个值等于“true”的android:largeHeap属性来通知Dalvik虚拟机应用程序需要使用较大的Java Object Heap。事实上,在内存受限的手机上,即使我们将一个应用程序的android:largeHeap属性设置为“true”,也是不能增加它可用的Java Object Heap的大小的,而即便是可以通过这个属性来增大Java Object Heap的大小,一般情况也不应该使用该属性。为了提高系统的整体体验,我们需要做的是致力于降低应用程序的内存需求,而不是增加增加应用程序的Java Object Heap的大小,毕竟系统总共可用的内存是固定的,一个应用程序用得多了,就意味意其它应用程序用得少了。

    3.垃圾收集(GC)

    Dalvik虚拟机可以自动回收那些不再使用了的Java Object,也就是那些不再被引用了的Java Object。垃圾自动收集机制将开发者从内存问题中解放出来,极大地提高了开发效率,以及提高了程序的可维护性。

    我们知道,在C或者C++中,开发者需要手动地管理在堆中分配的内存,但是这往往导致很多问题。例如,内存分配之后忘记释放,造成内存泄漏。又如,非法访问那些已经释放了的内存,引发程序崩溃。如果没有一个好的C或者C++应用程序开发框架,一般的开发者根本无法驾驭内存问题,因为程序大了之后,很容易造成失控。最要命的是,内存被破坏的时候,并不一定就是程序崩溃的时候,它就是一颗不定时炸弹,说不准什么时候会被引爆,因此,查找原因是非常困难的。

    从这里我们也可以推断出,Android为什么会选择Java而不是C/C++来作为应用程序开发语言,就是为了能够让开发远离内存问题,而将精力集中在业务上,开发出更多更好的APP来,从而迎头赶超iOS。当然,Android系统内存也存在大量的C/C++代码,这只要考虑性能问题,毕竟C/C++程序的运行性能整体上还是优于运行在虚拟机之上的Java程序的。不过,为了避免出现内存问题,在Android系统内部的C++代码,大量地使用了智能指针来自动管理对象的生命周期。选择Java来作为Android应用程序的开发语言,可以说是技术与商业之间一个折衷,事实证明,这种折衷是成功的。

    回到正题,在GingerBread之前,Dalvik虚拟使用的垃圾收集机制有以下特点:

    a. Stop-the-world,也就是垃圾收集线程在执行的时候,其它的线程都停止;
    Full heap collection,也就是一次收集完全部的垃圾;
    一次垃圾收集造成的程序中止时间通常都大于100ms。

    b. 在GingerBread以及更高的版本中,Dalvik虚拟使用的垃圾收集机制得到了改进,如下所示:
    Cocurrent,也就是大多数情况下,垃圾收集线程与其它线程是并发执行的;
    Partial collection,也就是一次可能只收集一部分垃圾;
    一次垃圾收集造成的程序中止时间通常都小于5ms。

    Dalvik虚拟机执行完成一次垃圾收集之后,我们通常可以看到类似以下的日志输出:

    D/dalvikvm(9050): GC_CONCURRENT freed 2049K, 65% free 3571K/9991K, external 4703K/5261K, paused 2ms+2ms
    
    

    在这一行日志中,GC_CONCURRENT表示GC原因,2049K表示总共回收的内存,3571K/9991K表示Java Object Heap统计,即在9991K的Java Object Heap中,有3571K是正在使用的,4703K/5261K表示External Memory统计,即在5261K的External Memory中,有4703K是正在使用的,2ms+2ms表示垃圾收集造成的程序中止时间

    4.即时编译(JIT)

    前面提到,JIT是相对AOT而言的,即JIT是在程序运行的过程中进行编译的,而AOT是在程序运行前进行编译的。在程序运行的过程中进行编译既有好处,也有坏处。好处在于可以利用程序的运行时信息来对编译出来的代码进行优化,而坏处在于占用程序的运行时间,也就是说不能花太多时间在代码编译和优化之上。
    为了解决时间问题,JIT可能只会选择那些热点代码进行编译或者优化。根据2-8原则,一个程序80%的时间可能都是在重复执行20%的代码。因此,JIT就可以选择这20%经常执行的代码来进行编译和优化。
    为了充分地利用好运行时信息来优化代码,JIT采用一种激进的方法。JIT在编译代码的时候,会对程序的运行情况进行假设,并且按照这种假设来对代码进行优化。随着程序的代码,如果前面的假设一直保持成立,那么JIT就什么也不用做,因此就可以提高程序的运行性能。一旦前面的假设不再成立了,那么JIT就需要对前面编译优化的代码进行调整,以便适应新的情况。这种调整成本可能是很昂贵的,但是只要假设不成立的情况很少或者几乎不会发生,那么获得的好处还是大于坏处的。由于JIT在编译和优化代码的时候,对程序的运行情况进行了假设,因此,它所采取的激进优化措施又称为赌博,即Gambling。

    Dalvik虚拟机从Android 2.2版本开始,才支持JIT,而且是可选的。在编译Dalvik虚拟机的时候,可以通过WITH_JIT宏来将JIT也编译进去,而在启动Dalvik虚拟机的时候,可以通过-Xint:jit选项来开启JIT功能。

    5.Java本地调用(JNI)

    无论如何,虚拟机最终都是运行在目标机器之上的,也就是说,它需要将自己的指令翻译成目标机器指令来执行,并且有些功能,需要通过调用目标机器运行的操作系统接口来完成。这样就需要有一个机制,使得函数调用可以从Java层穿越到Native层,也就是C/C++层。这种机制就称为Java本地调用,即JNI。当然,我们在执行Native代码的时候,有时候也是需要调用到Java函数的,这同样是可以通过JNI机制来实现。也就是说,JNI机制既支持在Java函数中调用C/C++函数,也支持在C/C++函数中调用Java函数。

    事实上,Dalvik虚拟机提供的Java运行时库,大部分都是通过调用目标机器操作系统接口来实现的,也就是通过调用Linux系统接口来实现的。例如,当我们调用android.os.Process类的成员函数start来创建一个进程的时候,最终会调用到linux系统提供的fork系统调用来创建一个进程。

    同时,为了方便开发者使用C/C++语言来开发应用程序,Android官方提供了NDK。通过NDK,我们就可以使用JNI机制来在Java函数中调用到C/C++函数。不过Android官方是不提倡使用NDK来开发应用程序的,这从它对NDK的支持远远不如SDK的支持就可以看得出来。

    6. 进程和线程管理

    别是考虑到多核的情况,因此,就完全没有必要在虚拟机中提供一个进程和线程库。

    Dalvik虚拟机运行在Linux操作系统之上。

    关于Android应用程序进程,它有两个很大的特点,下面我们就简要介绍一下。

    第一个特点是每一个Android应用程序进程都有一个Dalvik虚拟机实例。这样做的好处是Android应用程序进程之间不会相互影响,也就是说,一个Android应用程序进程的意外中止,不会影响到其它的Android应用程序进程的正常运行。

    第二个特点是每一个Android应用程序进程都是由一种称为Zygote的进程fork出来的。Zygote进程是由init进程启动起来的,也就是在系统启动的时候启动的。Zygote进程在启动的时候,会创建一个虚拟机实例,并且在这个虚拟机实例将所有的Java核心库都加载起来。每当Zygote进程需要创建一个Android应用程序进程的时候,它就通过复制自身来实现,也就是通过fork系统调用来实现。这些被fork出来的Android应用程序进程,一方面是复制了Zygote进程中的虚拟机实例,另一方面是与Zygote进程共享了同一套Java核心库。这样不仅Android应用程序进程的创建过程很快,而且由于所有的Android应用程序进程都共享同一套Java核心库而节省了内存空间。

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  • Dalvik 虚拟机

    2019-09-25 20:05:57
    Dalvik 虚拟机介绍 Dalvik 虚拟机执行程序 JIT 转载于:https://www.cnblogs.com/hanhandaren/p/11095990.html
    • Dalvik 虚拟机介绍
    • Dalvik 虚拟机执行程序
    • JIT

     

     

     

     

     

     

    转载于:https://www.cnblogs.com/hanhandaren/p/11095990.html

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    2017-12-16 22:28:58
    Dalvik指令集ppt
  • Android Dalvik

    2018-02-19 10:43:44
    标题标题重点内容 JAVA虚拟机、Dalvik虚拟机和ART虚拟机简要对比
  • android-dalvik.rar

    2020-03-10 22:11:23
    Android虚拟机Dalvik完整源码
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    2014-07-02 12:05:06
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  • Dalvik opcodes

    2017-03-21 16:40:15
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