PC Register简介

PC Regiter介绍:

JVM中的程序计数寄存器(Program Counter Register)中，Register的命名源于CPU的寄存器，寄存器存储指令相关的现场信息，CPU只有把数据装载到寄存器才能够

运行。这里，并非是广义上所指的物理寄存器，或许将其翻译为PC计数器(或指令计数器)会更加贴切(也称为程序钩子),并且也不容易引起一些不必要的误会，JVM中的PC寄存器是对物理PC寄存器的一种抽象模拟。

• PC寄存器是一块很小的内存空间，几乎可以忽略不记。也是运行速度最快的存储区域。
• 在JVM规范中，每个线程都有它自己的程序计数器，是线程私有的，生命周期与线程的生命周期保持一致。
• 任何时间一个线程都只有一个方法在运行，也就是所谓的当前方法。程序计数器会存储当前线程正在执行的java方法的JVM指令地址；或者，如果是在执行native方法，则是未指定值。
• 程序控制流的指示器，分支，循环，跳转，异常处理，线程恢复等基础功能都需要依赖这个计数器来完成。
• 字节码解释器工作时就是通过改变这个计数器的值来选取下一条需要执行的字节码指令。
• 它是唯一一个在JAVA虚拟机规范中没有规定任何OutOtMemoryError情况的区域。

关于PC寄存器的两个常见问题:

1.为什么要使用PC寄存器存储字节码指令地址?

答:因为CPU需要不停的切换各个线程，这时候切换回来以后，就得知道接着从哪开始继续执行。

2.PC寄存器为什么会被设定为线程私有?

答:我们都知道所谓的多线程在一个特定的时间段内只会执行其中某一个线程的方法，CPU会不停地做任务切换，这样必然导致经常中断或恢复，如何保证分毫无差呢？为了能够准确地记录各个线程正在执行的当前字节码指令地址，最好的办法就是为每一个线程都分配一个pc寄存器，这样一来各个线程之间便可以进行独立计算，从而不会出现相互干扰的情况。

这里我们对上面提到的CPU不停地做任务切换进行补充:

CPU时间片:

cpu时间片即cpu分配给各个程序的时间，每个线程被分配一个时间段，称作它的时间片。

在宏观上：我们可以同时打开多个应用程序，每个程序并行不悖，同时运行。

在微观上：由于只有一个cpu，一次只能处理程序要求的一部分，如何处理公平，一种方法就是引入时间片，每个程序轮流执行。

这就是cpu可以不停地任务切换的原因。