Java Card虛擬機(jī)的研究與優(yōu)化.pdf

1、隨著信息技術(shù)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(duì)于生活品質(zhì)的更高追求使得對(duì)于科技產(chǎn)品的體驗(yàn)提出了更高要求。Java Card技術(shù)自誕生起便憑借其自身的平臺(tái)無(wú)關(guān)性、單卡多應(yīng)用、動(dòng)態(tài)添加和刪除特性和高安全性等優(yōu)點(diǎn)立即在私人信息存儲(chǔ)、身份驗(yàn)證、電子貨幣和通信等各個(gè)方面得到廣泛應(yīng)用。JavaCard技術(shù)是在原來(lái)COS智能卡的基礎(chǔ)上引進(jìn)Java技術(shù)而形成的，主要包括Java Card虛擬機(jī)和Java語(yǔ)言開(kāi)發(fā)兩部分，其中Jav

2、a Card虛擬機(jī)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(shù)在歐美國(guó)家起步早，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的發(fā)展，已經(jīng)形成成熟的技術(shù)體系，并且實(shí)行了嚴(yán)格的技術(shù)出口控制，使得許多國(guó)內(nèi)智能卡技術(shù)運(yùn)營(yíng)商不得不花費(fèi)大量版權(quán)使用費(fèi)引進(jìn)國(guó)外技術(shù)。我國(guó)智能卡技術(shù)雖然近年來(lái)發(fā)展迅速，但是仍然處于落后追趕的狀態(tài)，這已經(jīng)對(duì)我國(guó)生產(chǎn)發(fā)展產(chǎn)生了嚴(yán)重影響，因此研發(fā)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的智能卡技術(shù)具有現(xiàn)實(shí)意義。在Java Card技術(shù)中JavaCard虛

3、擬機(jī)處于核心地位，主要負(fù)責(zé)二進(jìn)制字節(jié)碼文件的解析和解釋執(zhí)行、存儲(chǔ)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(jié)構(gòu)組成，對(duì)JCVM模型和Applet開(kāi)發(fā)流程進(jìn)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(guò)對(duì)Applet開(kāi)發(fā)流程的分析并結(jié)合Java Card虛擬機(jī)卡內(nèi)和卡外協(xié)同合作的思想，在詳細(xì)闡

4、述JCVM傳統(tǒng)動(dòng)靜態(tài)解析過(guò)程的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了基于協(xié)同思想的動(dòng)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(shí)指令和程序的匹配率，在分析JCVM解釋器結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，結(jié)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(chǔ)管理機(jī)制，針對(duì)Java語(yǔ)言的面向?qū)ο筇匦?，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的對(duì)象管理機(jī)制。在對(duì)比經(jīng)典垃圾回收算法的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了基于分