<CS 지식> Java Virtual Machine

Java Virtual Machine

시스템 메모리를 관리하면서, 자바 기반 애플리케이션을 위해 이식 가능한 실행 환경 제공

JVM 기능

• 자바 프로그램이 어느 기기나 운영체제 상에서도 실행될 수 있도록 하는 것 -> 자바 애플리케이션을 클래스 로더를 통해 읽어들이고, 자바 API와 함께 실행하는 역할
• 프로그램 메모리를 관리하고 최적화 하는 것

JVM에서의 메모리 관리

1. 프로그램이 실행되면 JVM은 OS로부터 프로그램이 필요로하는 메모리를 할당 받음
   (JVM은 이 메모리를 용도에 따라 여러 영역으로 나누어 관리함)
2. *자바 컴파일러가 자바 소스코드를 읽고, 자바 바이트코드 (.class)로 변환
3. .class 파일들은 *클래스 로더를 통해 JVM 메모리 영역으로 로딩
4. 로딩된 class파일들은 execution engine (실행 엔진)을 통해 해석
5. 해석된 바이트 코드는 메모리 영역에 배치되어 실질적인 수행이 이루어짐 -> 이러한 실행 속 JVM은 필요에 따라 동기화나 가비지 컬렉션같은 메모리 관리 작업 수행

📍자바 컴파일러

자바 소스 코드 (.java)를 바이트 코드 (.class)로 변환

📍클래스 로더

JVM은 런타임시에 처음으로 클래스를 참조할 때 해당 클래스를 로드하고 메모리 영역에 배치시킴

Runtime Data Access

JVM이 운영체제 위에서 실행되면서 할당받는 메모리 영역
1. PC레지스터 : 스레드가 어떤 명령어로 실행되어야 하는지 기록하는 부분
2. 스택 Area : 지역변수, 매개변수, 메서드 정보, 임시 데이터 등 저장
3. 네이티브 메서드 스택 : 실제 실행할 수 있는 기계어로 작성된 프로그램을 실행시키는 영역
4. 힙 : 런타임에 동적으로 할당되는 데이터가 저장되는 영역, 객체나 배열 생성이 여기에 해당 (힙에 할당된 데이터들은 가비지 컬렉터들의 대상이 됨, JVM 성능 이슈에서 가장 많이 언급되는 공간)
5. 메서드 영역 : JVM이 시작될 때 생성되고, JVM이 읽은 각각의 클래스와 인터페이스에 대한 런타임 상수풀, 필드 및 메서드 코드, 정적 변수, 메서드 바이트 코드 등을 보관

Reference
https://gyoogle.dev/blog/computer-language/Java/Java%20Virtual%20Machine.html
https://www.itworld.co.kr/news/110837