Java virtual machine design and implementation

Abstract

JAVA SANAL MAKİNA TASARIMI VE GELİŞTİRİLMESİ Bu tezde “bizimJVM” diye adlandırılan bir Java Sanal Makinanın tasarımı ve geliştirilmesi anlatılmıştır. Kolaylık olması açısından thread synchronization ,garbage collector ve exception handler gibi bazı özellikler tez kapsamında geliştirilen programa eklenmemiştir. bizimJVM, Java programlama dili kullanılarak geliştirilmiştir. Bu yüzden programın çalışması için başka bir Java sanal makinaya ihtiyaç vardır. Başka bir deyişle, bizimJVM özel bir cihaz veya işletim sistemi için tasarlanmamıştır. Bu nedenle makina kodları ile uğraşmak zorunda kalınmadı. Sıradan bir JVM mimarisinde, bir Java programının icrası için bytecodelarını makina kodlarına direk dönüştürme veya bunları dinamik olarak derleme gibi yöntemler kullanılır. bizimJVM’in tasarımı ise bytecodeların direk dönüştürülmesi ve icrası yöntemine dayanır. bizimJVM emirlerin grafiksel bir arayüz üzerinden takip edilmesine olanak sağlayan bir araç olarak tasarlandı. Bu, metot çağrılarını takip etmemize ve değişkenlerin değerlerine erişmemize olanak sağlar. Bunlarla birlikte, derlenmiş bir çok Java lemleri takip edilerek koşturulabilir. Normalde sistem kaynaklarına erişebilmek için Java API dosyaları yüklenip kullanılmak zorundadır. Yanlız tez kapsamında geliştirilen programda sistem kaynaklarını kullanan metotlar Java Reflection yöntemini kullanarak icra edildi. Java, JVM, Java Sanal Makina, Bytecode, Class dosyası, tasarım

JVM DESIGN AND IMPLEMENTATION This thesis describes the design and implementation of Java Virtual Machine infrastructure, called bizimJVM. Some basic components, thread synchronization, garbage collector and exception handler features were ignored for simplicity. bizimJVM is implemented using Java programming language, thus it is required another Java Virtual Machine to be run. In other words, bizimJVM is not designed for a particular host machine or operating system. Therefore, machine coding was not done. In an ordinary JVM architecture, there are several techniques such as interpreting bytecodes, compiling it while executing or combination of both techniques used to execute a Java program in a JVM. The present design is based on the interpreting technique. bizimJVM is indented to serve as a tool that can be used to debug the instructions on a graphical interface. It also allows us to track the method invocation and to look at the value of local variables. Besides that, most compiled Java programs can be executed step by step while watching stack operations. Normally it is required to load and then use the Java API files to access the system resources such as I/ O. However in the present implementation Java Reflection technique was used to invoke the methods which use the system resources Java, JVM, Bytecode, Class file, design