Article

1 - CONTEXTE

2 - ARCHITECTURE DE LA MACHINE

3 - CLASSES JAVA

  • 3.1 - Format du fichier compilé
  • 3.2 - Compatibilité binaire
  • 3.3 - Décompilateur
  • 3.4 - Chargement et édition des liens
  • 3.5 - Vérification du fichier compilé

4 - JEU D'INSTRUCTIONS/SOURCE JAVA

5 - CONCLUSION

Article de référence | Réf : H1588 v2

Machine virtuelle Java (JVM)

Auteur(s) : Jean-Michel DOUIN

Date de publication : 10 août 2013

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RÉSUMÉ

Le succès de Java l'a promu langage de programmation sur internet. Cet article présente une architecture synthétique et idéale de la machine virtuelle, ainsi que le format du fichier compilé et un sous-ensemble du jeu d'instructions. Les instructions de la machine sont regroupées par famille et leur description est associée aux codes sources Java les ayant engendrées. Les avantages de cette solution sont connus et multiples, l’inconvénient majeur restant le surcoût en temps d’exécution.

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ABSTRACT

Java virtual machine (JVM)

Due to its success Java has become the programming language of the Internet. This article presents a synthetic and ideal architecture of the virtual machine, together with the format of the compiled file and a subset of the instruction set. The machine instructions are grouped by family and their description is associated with the Java source codes that have generated them. Although the advantages of this solution are known and numerous, the major drawback remains the additional cost in execution time.

Auteur(s)

INTRODUCTION

La popularité du web a promu Java comme langage de programmation sur Internet. Ce succès est venu dans un premier temps de l'intégration d'une machine virtuelle Java au sein de tout navigateur. Le langage Java s'est imposé peu à peu dans le monde académique et également dans l'industrie. La machine virtuelle Java JVM (Java Virtual Machine) est présente sur de nombreuses architectures comme des serveurs d'applications, des caisses enregistreuses, des téléphones mobiles ou encore sur les cartes SIM. La machine virtuelle a peu évolué en un plus de quinze années, ce qui est remarquable dans le monde de l'informatique. Le code intermédiaire engendré par la compilation d'un code source Java est chargé et exécuté par la machine virtuelle. L'exécution du même code intermédiaire quelle que soit la plate-forme offre aux développeurs en Java une large diffusion de leurs programmes. La machine virtuelle et les librairies associées garantissent une exécution du code Java indépendante du système d'exploitation et d'une architecture matérielle. Les composantes de la machine virtuelle Java et le format du code intermédiaire permettent l'accès aux objets distants et le déploiement du code à travers le réseau. Ces caractéristiques sont essentielles dans un environnement distribué et contribuent au succès actuel du langage et de la machine virtuelle. La machine Java est un programme interprétant les instructions transmises par le réseau ou les instructions extraites d'un fichier local.

Les avantages de cette solution éprouvée sont connus et multiples :

  • le code est portable quelle que soit la plate-forme, car il suffit que chaque plate-forme possède un interpréteur de ce code et les librairies d'accès aux ressources de la machine hôte ;

  • le code chargé peut être vérifié au chargement. La vérification du code est facilitée et primordiale dans un environnement ouvert comme Internet ;

  • le code est en général plus compact. L'architecture de la machine Java est de type machine à pile, les opérandes des instructions devenues implicites engendrent une taille de code moins importante qu'une machine traditionnelle à registres.

L'inconvénient majeur réside dans le surcoût en temps d'exécution dû à cette couche logicielle supplémentaire.

L'architecture de la machine est liée aux concepts de la programmation en langage orienté objet, mais la machine reste indépendante du langage de programmation. Le seul type en entrée admis par la machine est le type du fichier compilé. Le format de ce fichier a permis plusieurs extensions conséquentes du langage Java sans aucune modification de la machine.

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MOTS-CLÉS

architecture

KEYWORDS

architecture

VERSIONS

Il existe d'autres versions de cet article :

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v2-h1588


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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - GOSLING (J.), JOY (B.), STEELE (G.) -   The java language specification.  -  http://www.java.sun.com/docs/books/jls

  • (2) - LINDHOLM (T.), YELLIN (Y.) -   The java virtual machine specification.  -  http://www.java.sun.com/docs/books/vmspec

  • (3) - DYER (D.) -   Java decompilers compared.  -  (1997). http://www.javaworld.com/javaworld/jw-07-1997/jw-07-decompilers.html

  • (4) - McGRAW (G.) -   Java 2's verifier becomes confused by german student's security attack.  -  http://www.javaworld.com/javaworld/jw-04-1999/jw-04-flaw.html

  • (5) - WILKINSON (T.) -   Open source implementation of a java virtual machine.  -  http://www.kaffe.org

  • (6) -   The Java Hotspot performance engine architecture. White paper.  -  http://www.java.sun.com/products/hotspot/whitepaper.html

  • ...

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