为什么JVM基于堆栈，而Dalvik VM基于寄存器？

我很好奇，为什么Sun决定使JVM基于堆栈，而Google决定使DalvikVM基于寄存器？

我想JVM不能真正假设目标平台上有一定数量的寄存器可用，因为它应该独立于平台。因此，它只是将寄存器分配等推迟到JIT编译器。（如我错了请纠正我。）

所以Android的人想：“嘿，那效率低下，让我们马上去注册虚拟机吧……”？但是，等等，有多个不同的android设备，Dalvik瞄准了多少个寄存器？Dalvik操作码是否为一定数量的寄存器进行了硬编码？

市场上当前所有的Android设备是否都具有相同数量的寄存器？还是在dex加载期间执行了寄存器重新分配？所有这些如何融合在一起？

基于堆栈的VM的一些属性非常适合Java的设计目标：

1. 基于堆栈的设计对目标硬件（寄存器，CPU功能）的假设很少，因此很容易在各种硬件上实现VM。

2. 由于指令的操作数在很大程度上是隐式的，因此目标代码将趋于更小。如果您要通过慢速的网络链接下载代码，则这一点很重要。

采用基于寄存器的方案可能意味着Dalvik的代码生成器不必费劲地生成高性能代码。在极其丰富的寄存器或贫乏的寄存器体系结构上运行可能会妨碍Dalvik，但这并不是通常的目标-ARM是一种非常中间的体系结构。

我也忘记了Dalvik的最初版本根本没有包含JIT。如果您要直接解释说明，那么基于寄存器的方案可能是解释性能的赢家。

我找不到参考，但是我认为Sun决定采用基于堆栈的字节码方法，因为它可以轻松地在具有少量寄存器（例如IA32）的体系结构上运行JVM。

在Google I / O 2008的Dalvik VM Internals中，Dalvik的创建者Dan Bornstein在演示幻灯片的幻灯片35中给出了以下选择基于寄存器的VM的论点：

登记机

为什么？

• 避免指令派发
• 避免不必要的内存访问
• 有效地消耗指令流（每条指令的语义密度更高）

并在幻灯片36上：

登记机

统计数据

• 指令减少30％
• 代码单元减少35％
• 指令流中的字节增加了35％
  • 但是我们一次要消耗两个

根据Bornstein所说，这是“将一组类文件转换为dex文件时可以找到的一般期望”。

演示视频的相关部分从25:00开始。

Shi等人还发表了一篇题为《虚拟机摊牌：堆栈与寄存器》的有见地的论文。（2005），探讨了基于堆栈和基于寄存器的虚拟机之间的差异。

我不知道为什么Sun决定基于JVM堆栈。由于性能原因，Erlangs虚拟机BEAM是基于注册的。由于性能原因，Dalvik似乎也基于注册。

从Android Pro 2：

Dalvik使用寄存器作为数据存储的主要单位，而不是堆栈。Google希望由此减少30％的指令。

关于代码大小：

Dalvik VM将生成的Java类文件合并到一个或多个Dalvik Executables（.dex）文件中。它可以重用来自多个类文件的重复信息，从而有效地将传统.jar文件的空间需求（未压缩）减少了一半。例如，Android中的Web浏览器应用程序的.dex文件约为200k，而等效的未压缩.jar版本约为500k。闹钟的.dex文件约为50k，大约是其.jar版本的两倍。

正如我记得的《计算机体系结构：一种定量方法》还得出的结论是，套准机的性能要比基于堆栈的机更好。