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香奈儿 2024-03-26 17:25:26

文章标签 kvm 修改目录 kvm jvm 类文件 jar 文章分类 运维

说明

翻译KVM的文档,只是为了个人学习以做记录.如果有翻译不周到的地方,请指出,我会修正的.

为何翻译该文档

此KVM不是目前特别火的Kernel-based Virtual Machine(一个开源的系统虚拟化模块).而是一个JAVA 的虚拟机.是J2ME cldc 的一个实现.其源码的难度比hotspot简单多了.因此,想通过研读KVM,以加深对hotspot的理解

类加载, JAR文件,解压

KVM源代码包括从普通文件/目录读取Java类文件以及从（压缩）JAR文件读取的实现。一般来说，kvm类加载器可以分为两部分：

通用部分
平台相关部分

在文件vmcomon/src/loader.c中定义的通用部分设计为独立于目标设备的文件/存储系统。类装入器的这一部分不需要任何移植工作。jar reader 在vmextra/src/jar.c、vmextra/src/inflat.c、vmextra/h/jar.h、vmextra/h/inflat.h、vmextra/h/inflatint.h和vmextra/h/inflattables.h文件中定义，其编写方式也不需要任何移植工作。

注意 – 类加载器实现的通用部分已经在kvm 1.1中重新设计，以支持更通用、更符合J2SE的错误处理方式。

如果需要提供加载类文件的替代方法，则必须定义自己的特定于端口的类加载机制。vmextra/src/loaderfile.c中的默认实现适用于具有常规文件系统的目标系统。此实现可以用作替代特定于平台的实现的起点.

读取JAR文件的kvm代码也可以独立于读取类文件而使用。需要自己使用JAR文件的应用程序可以使用这些函数。此外，解压压缩JAR条目的函数（称为“inflation”）也可用于解压其他信息。例如，PNG图像格式使用相同的压缩和解压缩算法。

移植类文件加载接口

端口特定类文件加载接口所需的结构和函数已在文件vmcommon/h/loader.h中定义。如果不打算使用文件vmextra/src/loader file.c中提供的默认类文件加载接口，则必须为下面列出的结构和函数提供自己的定义。

必须定义C结构文件指针结构。通用代码使用定义

struct filePointerStruct; 
    typedef struct filePointerStruct *FILEPOINTER;

除此之外对这个结构的字段一无所知。

还应该对应如下函数:

void InitializeClassLoading()
代码通常初始化变量ClassPathTable和虚拟机启动时加载文件所需的任何其他变量。请记住，ClassPathTable中的值通常是垃圾收集的根，必须为空或是从堆中分配的对象。
C预处理器常量路径分隔符表示在类路径中分隔目录的字符。它的默认值是“：”。如果您使用的是Windows或类似的实现，则需要将此值更改为“；”。（在vmcomon/h/loader.h中定义）
void FinalizeClassLoading()

此函数与InitializeClassLoading（）相反。此函数执行虚拟机关闭时所需的类加载器终结操作。根据目标体系结构的不同，实际的实现会有很大的不同。

FILEPOINTER openClassfile(INSTANCE_CLASS clazz)
打开由指定clazz所对应的类文件
void closeClassfile(FILEPOINTER_HANDLE ClassFileH)
关闭ClassFileH所对应的class 文件.关闭与该class 文件所关联的任何资源
void loadByteNoEOFCheck(FILEPOINTER_HANDLE ClassFileH)
如果是JAR文件，则加载下一个字节，或者加载下一个字符并返回它，或者如果达到了文件结尾，则返回EOF（-1）。
unsigned char loadByte(FILEPOINTER_HANDLE ClassFileH)
unsigned short loadShort(FILEPOINTER_HANDLE ClassFileH)
unsigned long loadCell(FILEPOINTER_HANDLE ClassFileH)
从类文件中读取下一个1、2或4个字节，并将结果返回为无符号8位、无符号16位或无符号32位值。Java类文件中的16和32位的量总是以big-endian 返回。
void loadBytes(FILEPOINTER_HANDLE ClassFileH, char *buffer,int len)
将类文件中的下一个len字节加载到指定的缓冲区中。
int loadBytesNoEOFCheck(FILEPOINTER_HANDLE ClassFileH, char *buffer, int pos, int length)
将类文件中的下一个长度字节加载到指定的缓冲区中，但不检查EOF。
void skipBytes(FILEPOINTER_HANDLE ClassFileH, unsigned long length)
跳过类文件中的下一个长度字节
int getBytesAvailable(FILEPOINTER_HANDLE ClassFileH)
获取类文件中的剩余字节数

openClassFile返回的类文件结构必须是从Java堆分配的对象

JAR reader

CLDC兼容的KVM实现需要能够从压缩的JAR文件中读取类文件。JAR文件的位置是以依赖于实现的方式指定的。

jar.c中提供了用于读取jar文件中的条目的函数。如果预处理器符号JAR_FILE_USE_STDIO为非零，则这些函数使用C标准I/O例程读取jar文件。如果此预处理器符号设置为0，则表示JAR文件在内存中。

JAR文件阅读器使用inflater，这将在下一节中讨论。

打开jar 文件

在使用JAR文件之前，必须使用函数“打开”它

bool_t openJARFile(void *nameOrAddress, int length, 
                        JAR_INFO entry)

参数如下:

如果JAR_FILE_USE_STDIO不是零，那么第一个参数是jar文件的名称，第二个参数被忽略。
如果JAR_FILE_USE_STDIO为零，那么第一个参数是指向jar文件开头的内存中的指针，第二个参数是jar文件的长度（以字节为单位）
第三个参数是指向在jar.h中定义的struct-jarinfostruct类型的结构的指针。这个结构中填充了有关打开的jar文件的信息。如果成功打开JAR文件并解析其目录，则此函数返回true；否则返回false。

关闭jar文件

如果已使用openjar文件成功打开JAR文件，则完成后必须关闭该文件。您必须使用以下函数:

void closeJARFile(JAR_INFO entry)

参数是指向OpenJarFile所填充的相同结构的指针.

读取jar文件条目

要读取JAR文件中的特定条目，可以使用函数

static void * 
    loadJARFileEntryInternal(JAR_INFO entry, 
                     const unsigned char *centralInfo, 
                     long *lengthP, int extraBytes);

entry参数是指向OpenJarFile填充的结构的指针。centralinfo参数是以null结尾的条目名称。extra bytes条目指示JAR阅读器应该在开始时用这些额外的字节填充结果。

如果JAR reader读取成功，它会将*lengthp参数设置为JAR文件条目的长度。由于extrabytes参数，此长度不包括插入的填充。实际条目（加上填充）将作为此函数的结果返回。

如果JAR reader找不到条目，或者由于某种原因无法读取条目，则此函数返回空值。

此函数的结果是一个堆分配的对象。如果从kvm中调用此函数，则必须在必要时保护它不受垃圾收集的影响。

读取目录

要读取JAR文件的目录及其某些条目，请使用函数

void loadJARFileEntries(JAR_INFO jarFile, 
                       JARFileTestFunction testFunction, 
                       JARFileRunFunction runFunction, 
                       void* info);

arfile参数是指向由openjarfile填充的结构的指针。testFunction和runFunction参数是回调函数，其用法如下所述。JAR目录读取器不使用INFO参数，而是将该参数传递给testfunction和runfunction回调。

testfunction参数是一个回调函数，对JAR文件中的每个（非目录）条目都调用该函数。函数如下:

typedef bool_t  
        (*JARFileTestFunction)(const char *name, 
         int nameLength, 
         int *extraBytes, 
         void *info);

name和namelength参数指定jar文件目录中条目的名称。名称参数不是以null结尾的。值*ExtraBytes最初为零，但您可以将其更改为其他值，以指示结果在开始时需要用额外的字节填充。info参数与传递给loadjarFileEntries的参数相同。

如果此函数返回true，则表示要读取此条目。如果此函数返回false，则不希望读取此条目.

对于每个testfunction返回true的条目，JAR文件读取器读取数据并按如下方式调用runfunction:

typedef void  
        (*JARFileRunFunction)(const char *name, int nameLength, 
          void *value, long length, void *info);

name和namelength参数与上面相同。value参数给出读取JAR文件条目的结果。length参数是JAR文件条目的长度，不包括任何填充字节。info参数与传递给loadjarFileEntries的参数相同。

如果读取条目失败，则调用runfunction，并将value参数设置为空。

value参数是在堆上分配的，因此必须在必要时保护它不受垃圾收集的影响。

解压

解压函数可用于对使用所谓的压缩的流进行解压缩。这是JAR文件和PNG图像格式中常用的压缩算法。

解压JAR文件条目的函数也可以用于其他目的。使用以下参数调用函数.

typedef  int  (*JarGetByteFunctionType)(void *); 
 
    bool_t inflateData(void *compData, JarGetByteFunctionType 
                   getByte, 
                   int compLen, 
                   UNSIGNED_CHAR_HANDLE decompData, 
                   int decompLen);

此函数将完整字节流解压缩到解压缩字节的缓冲区中。通过重复调用获得连续的输入字节