Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Дослідження принципів віртуалізації програмного оточення на прикладі Java Virtual Machine
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Інститут:
ІКТА
Факультет:
Комп'ютерна інженерія
Кафедра:
Кафедра ЕПМС
Інформація про роботу
Рік:
2016
Тип роботи:
Лабораторна робота
Предмет:
Проектування віртуальних машин
Група:
ксмм 12
Варіант:
1 10 13
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА»
Кафедра ЕОМ
/
Звіт з лабораторної роботи №6
з предмету
«Проектування віртуальних машин»
на тему :
«Дослідження принципів віртуалізації програмного оточення на прикладі Java Virtual Machine»
Львів 2016
Мета роботи: Дослідити роботу засобів програмної віртуалізації на прикладі Java Virtual Machine.
Схема та стислий опис роботи JVM.
Компілятор Java-програм не враховує архітектуру машини, на якій має викликатися результат компіляції, наприклад, число регістрів, розмір пам’яті, порти введення-виведення тощо. Після завершення компіляції для виконання програми нам потрібна так звана віртуальна машина Java - Java Virtual Machine (JVM), аби надати архітектуру для запуску і виконання скомпільованої програми. При цьому віртуальною машиною Java називають програмне забезпечення, що емулює реальну машину. VM є за своєю сутністю обгорткою ("wrapper"), в яку загорнуто реальну апаратну архітектуру. З боку Java-програми така обгортка надає стандартний інтерфейс, а з боку апаратури інтерфейс обгортки залежить від апаратної архітектури і є досить складним. Тому JVM для платформи Pentium відрізняється від JVM для платформи Sun workstation, яка, в свою чергу, відрізняється від JVM для платформи Macintosh тощо. Хоча JVM є віртуальною, вона надає яскравий приклад елегантно розробленої архітектури рівня машинних інструкцій.
Віртуальна машина Java для конкретної платформи реалізується на машинних інструкціях цієї платформи. JVM діє як інтерпретатор так званого байткоду Java (Java bytecode), що інтерпретуються під час виконання в машинні інструкції відповідної обчислювальної машини. Байткод Java є результатом компіляції текстів програм, написаних мовою Java (рис.1). Робота JVM подібна до виконання оператора switch (case) - JVM «розбирає» одну інструкцію байткоду за один раз. При цьому кожна інструкція байткоду спричиняє перехід на відповідний блок машинного коду (в архітектурі платформи виконання), який власне реалізує цю інструкцію байткоду.
Інструкції байткоду можна розділити на кілька груп:
завантаження і збереження (наприклад, ALOAD_0, ISTORE),
арифметичні і логічні операції (наприклад, IADD, FCMPL),
перетворення типів (наприклад, I2B, D2I),
створення і перетворення об'єкта (наприклад, NEW, PUTFIELD),
управління стеком (наприклад, DUP, POP),
оператори переходу (наприклад, GOTO, IFEQ),
виклики методів і повернення (наприклад, INVOKESTATIC, IRETURN).
/
Рис.1. Схема віртуалізаії програмного оточення на основі JVM
Порядок створення, компіляції та запуску Java-програм.
Для компіляції програми викликається компілятор javac (в якості параметру передається повна назва java-програми - <назва_програми>.java). В результаті створюється «виконавчий» файл <назва_програми>.class, який містить байткод програми (у бінарному представленні) та іншу службову інформацію. Для перегляду байткоду у вигляді інструкцій JVM можна скористатись командою javap (в якості параметру передається назва java-програми). Для запуску програми на виконання використовується команда java з параметрами (назва java-програми та її аргументи).
Текст створеної Java-програми.
public class Main { public static void main(String[] args) { if (args.length != 3) { System.err.println("Invalid number of input arguments. Put only three arguments."); } System.out.println(findMax(args)); } public static int findMax(String[] data) { List<Integer> values = parseValues(data); return Collections.max(values); } public static List<Integer> parseValues(String[] data) { List parsedValues = new ArrayList(); for (String value : data) { try { parsedValues.add(Integer.parseInt(value)); } catch (NumberFormatException e) { System.err.println("Invalid input data format."); System.exit(1); } } return parsedValues; } }
Результати компіляції та запуску на виконання створеної Java-програми.
C:\Users\HIKEN\IdeaProjects\Test\src\main\java: javac Main.java
C:\Users\HIKEN\IdeaProjects\Test\target\classes: java Main 12 43 65
$: 65
C:\Users\HIKEN\IdeaProjects\Test\target\classes: java Main
$: Invalid number of input arguments. Put only three arguments.
C:\Users\HIKEN\IdeaProjects\Test\target\classes: java Main 12 34 65 453
$: Invalid number of input arguments. Put only three arguments.
Текст байткоду створеної Java-програми у вигляді інструкцій JVM з поясненнями.
C:\Users\HIKEN\IdeaProjects\Test\target\classes: javaз -с Main
public class Main {
public Main();
Code:
0: aload_0
1: invokespecial #1 // Method java/lang/Object."<init>":()V
4: return
public static void main(java.lang.String[]);
Code:
0: aload_0
1: arraylength
2: iconst_3
3: if_icmpeq 18
6: getstatic #2 // Field java/lang/System.err:Ljava/io/PrintStream;
9: ldc #3 // String Invalid number of input arguments. Put only three arguments.
11: invokevirtual #4 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
14: iconst_1
15: invokestatic #5 // Method java/lang/System.exit:(I)V
18: getstatic #6 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
21: aload_0
22: invokestatic #7 // Method findMax:([Ljava/lang/String;)I
25: invokevirtual #8 // Method java/io/PrintStream.println:(I)V
28: return
public static int findMax(java.lang.String[]);
Code:
0: aload_0
1: invokestatic #9 // Method parseValues:([Ljava/lang/String;)Ljava/util/List;
4: astore_1
5: aload_1
6: invokestatic #10 // Method java/util/Collections.max:(Ljava/util/Collection;)Ljava/lang/Object;
9: checkcast #11 // class java/lang/Integer
12: invokevirtual #12 // Method java/lang/Integer.intValue:()I
15: ireturn
public static java.util.List<java.lang.Integer> parseValues(java.lang.String[]);
Code:
0: new #13 // class java/util/ArrayList
3: dup
4: invokespecial #14 // Method java/util/ArrayList."<init>":()V
7: astore_1
8: aload_0
9: astore_2
10: aload_2
11: arraylength
12: istore_3
13: iconst_0
14: istore 4
16: iload 4
18: iload_3
19: if_icmpge 66
22: aload_2
23: iload 4
25: aaload
26: astore 5
28: aload_1
29: aload 5
31: invokestatic #15 // Method java/lang/Integer.parseInt:(Ljava/lang/String;)I
34: invokestatic #16 // Method java/lang/Integer.valueOf:(I)Ljava/lang/Integer;
37: invokeinterface #17, 2 // InterfaceMethod java/util/List.add:(Ljava/lang/Object;)Z
42: pop
43: goto 60
46: astore 6
48: getstatic #2 // Field java/lang/System.err:Ljava/io/PrintStream;
51: ldc #19 // String Invalid input data format.
53: invokevirtual #4 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
56: iconst_1
57: invokestatic #5 // Method java/lang/System.exit:(I)V
60: iinc 4, 1
63: goto 16
66: aload_1
67: areturn
Exception table:
from to target type
28 43 46 Class java/lang/NumberFormatException
}
Висновки
У даній лабораторній роботі я дослідив роботу засобів програмної віртуалізації на прикладі Java Virtual Machine.
11.04.2016 22:04-
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора