Java Card虛擬機的研究與優(yōu)化.pdf

1、隨著信息技術的高速發(fā)展，人們的日常生活中涌現(xiàn)了大量的科技產(chǎn)品，而人們對于生活品質的更高追求使得對于科技產(chǎn)品的體驗提出了更高要求。Java Card技術自誕生起便憑借其自身的平臺無關性、單卡多應用、動態(tài)添加和刪除特性和高安全性等優(yōu)點立即在私人信息存儲、身份驗證、電子貨幣和通信等各個方面得到廣泛應用。JavaCard技術是在原來COS智能卡的基礎上引進Java技術而形成的，主要包括Java Card虛擬機和Java語言開發(fā)兩部分，其中Jav

2、a Card虛擬機為系統(tǒng)字節(jié)碼程序的執(zhí)行、內(nèi)存管理和異常管理等方面提供了可靠的支持。智能卡技術在歐美國家起步早，經(jīng)過長期的發(fā)展，已經(jīng)形成成熟的技術體系，并且實行了嚴格的技術出口控制，使得許多國內(nèi)智能卡技術運營商不得不花費大量版權使用費引進國外技術。我國智能卡技術雖然近年來發(fā)展迅速，但是仍然處于落后追趕的狀態(tài)，這已經(jīng)對我國生產(chǎn)發(fā)展產(chǎn)生了嚴重影響，因此研發(fā)擁有自主知識產(chǎn)權的智能卡技術具有現(xiàn)實意義。在Java Card技術中JavaCard虛

3、擬機處于核心地位，主要負責二進制字節(jié)碼文件的解析和解釋執(zhí)行、存儲空間的管理和異常處理等工作。由于Java Card系統(tǒng)硬件有限，系統(tǒng)空間利用率的提升顯得尤其重要。
　　本文分析了Java Card系統(tǒng)的結構組成，對JCVM模型和Applet開發(fā)流程進行了研究。主要做了以下工作:
　　1.在字節(jié)碼解析方面，為了提升系統(tǒng)空間利用效率，通過對Applet開發(fā)流程的分析并結合Java Card虛擬機卡內(nèi)和卡外協(xié)同合作的思想，在詳細闡

4、述JCVM傳統(tǒng)動靜態(tài)解析過程的基礎上設計了基于協(xié)同思想的動靜態(tài)解析優(yōu)化方案，減少了系統(tǒng)空間資源的消耗，提高了解析速度。
　　2.在解釋器方面，為了提高系統(tǒng)解釋執(zhí)行時指令和程序的匹配率，在分析JCVM解釋器結構基礎上，結合指令系統(tǒng)的特性，提出了基于部分翻譯思想的解釋器優(yōu)化方案。
　　3.在垃圾回收方面，分析了系統(tǒng)存儲管理機制，針對Java語言的面向對象特性，設計了系統(tǒng)的對象管理機制。在對比經(jīng)典垃圾回收算法的基礎上，設計了基于分