arm构架分析

Jazelle DBX技术增加了一条新的"Branch-to-Java"指令来进入Java状态。此指令支持条件执行，先检查条件标志，如果条件满足，处理器进入Java状态，跳转到指定目标地址，开始执行Java字节码。在Java状态下，PC寄存器仍是32位寻址Java字节代码。字节码的取指、译码分别在两个流水段完成（对应ARM/Thumb状态下为一个译码流水级）。32位的取指令操作一次性可以取4个Java字节码，性能优势十分明显，对于一个高度优化的商业Java虚拟机，运行评测程序或复杂的MIDP2.0应用，Jazelle DBX技术通常可带来约2~4倍的性能提升。Jazelle DBX技术允许所有的Java指令是"可重新开始"的。这样在执行Java指令过程中，即刻响应中断，从而减少中断延迟，确保实时性能。

　　在ARM处理器的Java状态下，有若干个ARM寄存器可以功能复用（包括栈指针、栈顶四项（top4 elements of stack）、局部变量0等）。正是这些硬件复用设计，才使得只用了很少的额外逻辑（约一万两千门）就实现了一个Java机。把所有Jazelle DBX扩展所需的状态用ARM寄存器保存，也保证了和现有操作系统、中断处理程序和异常处理代码的兼容性。把栈顶四项保存在ARM寄存器中也能提高Java性能。大量的程序分析显示，大多数程序的栈深度是很小的，所以这项策略可以尽量减少内存访问，硬件也可自动处理栈溢出或下溢。

　　和Java协处理器或其它专用Java处理器设计不同的是，Jazelle DBX和主处理器共用缓存，这一方面能够降低功耗，而且还可以提高性能。另一个重要的设计考虑是确保Jazelle DBX技术不会影响实时中断性能，仍保持与操作系统中已有ARM异常处理代码的兼容。图2.3是在加入了Jazelle的ARM处理器中运行Java应用的垂直架构架图。