对Dalvik虚拟机核心部分解读分析

from：http://developer.51cto.com/art/201002/182940.htm

Dalvik虚拟机非常适合在移动终端上使用，相对于在桌面系统和服务器系统运行的虚拟机而言，它不需要很快的CPU速度和大量的内存空间。

Dalvik虚拟机经过优化，允许在有限的内存中同时运行多个虚拟机的实例，据了解官方所说的Dalvik的出现是未来扩展JME，这样也可以做到Android不是google自己七拼八凑的。
根据 Google的测算，64M的RAM已经能够令系统正常运转了。其中24M被用于底层系统的初始化和启动，另外20M被用于高层启动高层服务。当然，随着系统服务的增多和应用功能的扩展，其所消耗的内存也势必越来越大。
归纳起来，Dalvik虚拟机有如下几个主要特征:专有的DEX文件格式DEX是Dalvik虚拟机专用的文件格式，而为什么弃用已有的字节码文件（CLASS文件）而采用新的格式呢?
1.一个应用中会定义很多类，编译完成后即会有很多相应的CLASS文件，CLASS文件间会有不少冗余的信息；而DEX文件格式会把所有的CLASS文件内容整合到一个文件中。这样，除了减少整体的文件尺寸，I/O操作，也提高了类的查找速度。
原来每个类文件中的常量池，在DEX文件中由一个常量池来管理，具体方式如下图：


2.增加了新的操作码的支持
3.文件结构尽量简洁，使用等长的指令，借以提高解析速度
4. 尽量扩大只读结构的大小，借以提高跨进程的数据共享
如何生成DEX文件呢？Android系统和Dalvik虚拟机提供了工具（DX）,在把Java源代码编译成CLASS文件后，使用DX工具。DEX文件的结构是紧凑的，然而如果我们还想要求运行时的性能有进一步提高，我们就仍然需要对DEX文件进行进一步优化。优化主要是针对以下几个方面：
调整所有字段的字节序（LITTLE_ENDIAN）和对齐结构中的每一个域 验证DEX文件中的所有类 对一些特定的类进行优化，对方法里的操作码进行优化 优化后的文件大小会有所增加，应该是原DEX文件的1-4倍。
优化发生的时机有两个：对于预置应用，可以在系统编译后，生成优化文件，以ODEX结尾。这样在发布时除APK文件（不包含DEX）以外。还有一个相应的 ODEX文件；对于非预置应用，包含在APK文件里的DEX文件会在运行时被优化，优化后的文件将被保存在缓存中。
基于寄存器相对于基于堆栈的虚拟机实现，基于寄存器的虚拟机实现虽然在硬件通用性上要差一些，但是它在代码的执行效率上却更胜一筹。一般来讲，虚拟机中指令的解释执行时间主要花在以下三个方面。