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1、基于混合模式的Java卡字节码优化器CN43-1258/TPIS:SN1007—130X计算机工程与科学COMPUTERENGINEERING&SCIENCE2008年第30卷第7期V01.30,No.7,2008文章编号:1007-130X(2008)07-0155—04基于混合模式的Java卡字节码优化器AJavaCardBytecodeOptimizerBasedontheHybridMode向文,韩晶,吴俊军XIANGWen.HANJing,WUJun-jun(华中科技大学信息与系统技术研究所•湖北武汉4300741(InstituteofInformationandSy
2、stemTedmoio~,HuazhongUniv〜tyofScienceandTechnol-,Wuhan430074.China)摘要:Java卡是一种基于Java语言的智能卡•因为智能卡的空间和处理器速度的约束,一个应用程序在Java卡上运行时而临的最大问题是存储空间的不足和对程序执行时间的严格限制.因此,对下载到卡中的字节码进行优化是十分必要的.木文提出了一种综合使用扩展指令集和分段压缩算法的Java卡字节码优化器的设计方案,通过对字节码文件的优化,可得到占用空间较少且没有降低执行速率的字节码文件.Abstract:Javacardisflnewkindofsmartcardba
3、sedontheJavalanguage.AnappletexecutingonflJavacardfacesthescarcememoryresourcesandthefixedexecutiontimeconstraints.Forthisreason,itisveryessentialtOoptimizethecapfilethatisloadedtOthecard.AdesignoftheJavacardbytecodeoptimizebasedonredefinedinstructionsandbasic-blockCOrpressionisputforwardinthispa
4、per.Wecanobtainthebytecodefileswhichhaveflsmallersize,andflminimalexecutiontimepenalty.关键词:智能卡;Java卡;字节码;优化;字节码压缩Keywords:smartcard;Javacard;bytecode;optimization;bytecodecompression中图分类号:TP311文献标识码:A1引言作为一种良好的跨平台语言,网络上提供的符合Java卡规范的JavaApplet可以下载到智能卡中「・现有对于Java程序压缩的研究几乎都集中在如何减小Class文件的大小上,这是因为在一般
5、的Java系统中是将Class文件作为在Java虚拟机(JVM)中解释执行的文件.在Class文件中,常量池(ConstantPool)占了整个文件的犬部分空间,而字节码指令集仅占文件的18左右嘲.对于Java卡体系结构,下载到Java卡虚拟机(JCVM)中解释执行的是CAP(ConvenedApplet,简称CAP)文件_1].因此,需要进行优化的是CAP字节码文件.2Java卡字节码优化能够在资源严重受限的Java卡上实现更多的Java应用,有必要在虚拟机的流程屮加上一个对字节码进行优化的过程.字节码的优化过程可以分为两个独立的过程来考虑:是优化由Class文件产生CAP文件的过程,
6、使其能够形成更加紧凑的字节码文件;二是在产生CAP文件之后,针对字节码来做一些优化工作.Off-CaMProcessingOn—anJProcessing图1标准Java虚拟机流程标准的Java虚拟机流程如图1所示.图中虚线框所2」传统Java字节码的优化示的字节码优化过程是标准虚拟机流程屮所没有的•为了由于一般的PC机上对存储空间没有严格限制,Java+收稿日期:2007—09—06;修订日期:2007-1-02作者简介:向文(1965一),男,江西景德镇人,博士,教授,研究方向为电子商务,信息安全和嵌入式系统及应用;韩晶,硕士,研究方向为Java卡技术,电子商务与信息安全;吴俊军,博
7、士,副教授,研究方向为信息安全,嵌入式系统,计算机辅助设计.通讯地址:430074湖北省武汉市华中科技大学东一楼237室信息与系统技术研究所;Tel:15926398786Address:InstituteofInformationandSystemTechnology,HuazhongUniversityofScienceandTechnology,Wuhan,Hubei430074,字节码的优化主要是集中在字节码的性能优化上•减