首页 > 编程语言 >【编程底层原理】Java执行CAS后底层由谁执行cmpxchg指令?CPU?是否会导致从用户态切换到了内核态?

【编程底层原理】Java执行CAS后底层由谁执行cmpxchg指令?CPU?是否会导致从用户态切换到了内核态?

时间:2024-09-18 12:19:31浏览次数:8  
标签:Java CAS 指令 内核 操作 执行 底层

Java中的CAS操作是由Java虚拟机(JVM)提供的原子类实现的,这些原子类利用了底层硬件的CAS指令,比如x86架构中的cmpxchg指令。以下是这个过程的一些关键点:

  1. 原子类封装:Java的java.util.concurrent.atomic包提供了一系列的原子类,如AtomicIntegerAtomicLong等,它们封装了CAS操作,使得开发者可以在Java代码中以一种线程安全的方式进行操作。
  2. 硬件指令执行:当Java虚拟机执行这些原子类的CAS操作时,JVM会使用底层硬件的CAS指令,如cmpxchg。这个指令是由CPU执行的,而不是操作系统内核。
  3. 用户态执行:尽管CAS操作使用了CPU的特定指令,但这些操作仍然在用户态执行。这是因为CAS指令的执行不需要操作系统的介入,它是一个纯粹的硬件操作。
  4. 避免内核态切换:由于CAS操作不需要操作系统的介入,因此它不会从用户态切换到内核态。这与执行系统调用或需要操作系统资源的操作不同,后者可能需要切换到内核态。
  5. 性能优势:在用户态执行CAS操作可以减少上下文切换的开销,提高程序的性能。这是无锁编程和并发编程中常用的技术之一。
  6. 现代处理器优化:现代处理器通常会对CAS操作进行优化,比如通过使用缓存一致性协议来减少总线锁定的需要,从而提高性能。
  7. JVM与硬件交互:Java虚拟机通过内联(inline)或JNI(Java Native Interface)等方式与底层硬件交互,执行CAS操作。这些操作都是在用户态完成的,不需要切换到内核态。
  8. 总之,Java中的CAS操作是由JVM利用底层硬件的CAS指令实现的,这些操作在用户态执行,不需要切换到内核态。这是现代并发编程中提高性能和减少上下文切换开销的一种有效手段。

标签:Java,CAS,指令,内核,操作,执行,底层
From: https://blog.csdn.net/u010425839/article/details/142330011

相关文章

  • Java客户端SpringDataRedis(RedisTemplate使用)
    文章目录⛄概述⛄快速入门❄️❄️导入依赖❄️❄️配置文件❄️❄️测试代码⛄数据化序列器⛄StringRedisTemplate⛄RedisTemplate的两种序列化实践方案总结⛄概述SpringData是Spring中数据操作的模块,包含对各种数据库的集成,其中对Redis的集成模块就叫做SpringDataRedis,......
  • java获取object中的value
    在Java中,获取对象(Object)中的值通常取决于对象的类型以及它的结构。Java是一种面向对象的编程语言,对象可以包含不同类型的数据,包括基本数据类型(如int,double等)的包装类、其他对象以及数组等。下面列出了一些常见的方法来获取对象中的值:1.直接访问(针对基本数据类型和包装类)如果你的......
  • 大学生网页制作期末作业——html+css+javascript+jquery旅游官网6页 html大学生网站开
    ......
  • 基于Java的面向社区的智能化健康管理系统设计与实现
    文章目录1.前言2.详细视频演示3.论文参考4.项目运行截图5.技术框架5.1后端采用SpringBoot框架5.2前端框架Vue6.可行性分析7.系统测试7.1系统测试的目的7.2系统功能测试8.数据库表设计9.代码参考10.数据库脚本11.作者推荐项目12.为什么选择我?13.获取源......
  • 【Java】若依(ruoyi)——7.代码生成(二)细节操作
    之前我们已经学习了代码生成的基础使用:https://www.cnblogs.com/luyj00436/p/18398248。即创建数据库并根据三种数据结构生成代码。1.基本信息和生成信息 前缀可以在配置表设置默认配置。单应用在resources目录下的application.yml,多模块ruoyi-generator中的resources目录下......
  • 【Java】若依框架(RuoYi-master)——8.文件上传
     若依框架的自带上传和下载功能,但需要我们进行恰当的操作(具体也可以参考示例和源码)。 新建表格新建一张学生信息表(这里的字段、文件路径、文件名称与改说明相关):DROPTABLEIFEXISTS`sys_student`;CREATETABLE`sys_student`(`student_id`intNOTNULLAUTO_INCRE......
  • 基于JAVA客户关系管理系统的计算机毕设源码+论文
    摘要【摘要】随着市场体系的日益完善,我们已经进入了一个买方市场时代。选择空间扩大、购买渠道拓宽、消费心态和购买行为越发成熟,使客户再不会对某一企业或者产品盲目地保持绝对忠诚,如何不断改善客户关系,掌据更多的客户信息,提高客户满意度;如何在日益激烈的市场竞争中把握机会,占有更......
  • 在CentOS系统中如何配置Java开发环境环境变量的手把手操作流程
    以下是一份关于“在CentOS系统中如何配置Java开发环境环境变量”的手把手操作流程,由浅入深,先整体后分部:一、引言Java是一种广泛使用的编程语言,其跨平台特性使得它在不同操作系统上都能运行。为了在CentOS系统中进行Java开发,我们需要配置Java开发环境。本文将详细介绍如何......
  • 在Windows系统中如何配置Java开发环境环境变量&零基础手把手教程
    以下是一份关于“在Windows系统中如何配置Java开发环境环境变量”的手把手操作流程,由浅入深,先整体后分部:一、引言Java是一种广泛使用的编程语言,其跨平台特性使得它在不同操作系统上都能运行。为了在Windows系统中进行Java开发,我们需要配置Java开发环境。本文将详细介绍如......
  • Java 11 新特性(JKD11)
    1.LocalVariableTypeInferenceJava11中引入了LocalVariableTypeInference,这使得Java语言可以更好地支持可变参数和lambda表达式。语法LocalVariableTypeInference的语法为:varmyVar=10;其中,myVar是变量名。实例以下是一个LocalVariableTypeInference示例......