知识大全 java源代码分析----jvm.dll装载过程

Posted 2022-07-19 函数

篇首语：青春不以山海为远，志愿只向家国未来。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了知识大全 java源代码分析----jvm.dll装载过程相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

　　简述　　　　众所周知java exe是java class文件的执行程序但实际上java exe程序只是　　一个执行的外壳它会装载jvm dll（windows下以下皆以windows平台为例　　linux下和solaris下其实类似为 libjvm so）这个动态连接库才是java　　虚拟机的实际操作处理所在本文探究java exe程序是如何查找和装载jvm dll　　动态库并调用它进行class文件执行处理的　　　　 源代码　　　　本文分析之代码《JavaTM SDK Standard Edition v fcs　　Community Source Release》可从sun官方网站下载主要分析的源代码为　　j se\\src\\share\\bin\\java c　　j se\\src\\windows\\bin\\java_md c　　　　 java c是什么东西　　　　 java程序源代码　　所谓 java程序包括jdk中的java exe\\javac exe\\javadoc exe java c源　　代码中通过JAVA_ARGS宏来控制生成的代码如果该宏没定义则编译文件控制生　　成java exe否则编译文件控制生成其他的 java程序　　比如　　j se\\make\\java\\javac\\Makefile（这是javac编译文件）中　　$(CD) / /sun/javac ; $(MAKE) $@ RELEASE=$(RELEASE) FULL_VERSION=$(FULL_VERSION)　　j se\\make\\sun\\javac\\javac\\Makefile（由上面Makefile文件调用）中　　JAVA_ARGS = \\ J ms m\\ \\ sun tools javac Main\\ 　　则由同一份java c代码生成的javac exe程序就会直接调用java类方法　　 sun tools javac Main 这样使其执行起来就像是直接运行的一个exe文件　　而未定义JAVA_ARGS的java exe程序则会调用传递过来参数中的类方法　　　　 从java c的main入口函数说起　　　　main()函数中前面一段为重新分配参数指针的处理　　然后调用函数 CreateExecutionEnvironment 该函数主要查找java运行环境的　　目录和jvm dll这个虚拟机核心动态连接库文件路径所在根据操作系统不同　　该函数有不同实现版本但大体处理逻辑相同我们看看windows平台该函数的处　　理（j se\\src\\windows\\bin\\java_md c）　　　　CreateExecutionEnvironment函数主要分为三步处理　　a 查找jre路径　　b 装载jvm cfg中指定的虚拟机动态连接库（jvm dll）参数　　c 取jvm dll文件路径　　　　实现　　　　a 查找jre路径是通过java_md c中函数 GetJREPath实现的　　该函数首先调用GetApplicationHome函数 GetApplicationHome函数调用windows　　API函数GetModuleFileName取java exe程序的绝对路径以我的jdk安装路径为例　　为 D:\\java\\j sdk _ \\bin\\java exe 然后去掉文件名取绝对路径为　　 D:\\java\\j sdk _ \\bin 之后会在去掉最后一级目录现在绝对路径为　　 D:\\java\\j sdk _ 　　然后GetJREPath函数继续判断刚刚取的路径+\\bin\\java dll组合成的这个java dll　　文件是否存在如果存在则 D:\\java\\j sdk _ 为JRE路径否则判断取得　　的 D:\\java\\j sdk _ 路径+\\jre\\bin\\java dll文件是否存在存在则　　 D:\\java\\j sdk _ \\jre 为JRE路径如果上面两种情况都不存在则从注　　册表中去查找（参见函数GetPublicJREHome）　　　　 函数 GetPublicJREHome先查找　　HKEY_LOCAL_MACHINE\\Sofare\\JavaSoft\\Java Runtime Environment\\CurrentVersion　　键值当前JRE版本号判断当前JRE版本号是否为做为版本号如果是则　　取HKEY_LOCAL_MACHINE\\Sofare\\JavaSoft\\Java Runtime Environment\\ 当前JRE版本号　　\\JavaHome的路径所在为JRE路径　　　　我的JDK返回的JRE路径为 D:\\java\\j sdk _ \\jre 　　　　b 装载jvm cfg虚拟机动态连接库配置文件是通过java c中函数:ReadKnownVMs实现　　的　　该函数首先组合jvm cfg文件的绝对路径 JRE路径+\\lib+\\ARCH（CPU构架）+\\jvm cfg　　ARCH（CPU构架）的判断是通过java_md c中GetArch函数判断的该函数中windows平　　台只有两种情况 WIN 的 ia 其他情况都为 i 我的为i 所以jvm cfg　　文件绝对路径为 D:\\java\\j sdk _ \\jre\\lib\\i \\jvm cfg 文件内容如　　下　　## @(#)jvm cfg　 / / # # Copyright Sun Microsystems Inc All rights reserved # SUN PROPRIETARY/CONFIDENTIAL Use is subject to license terms # # ### List of JVMs that can be used as an option to java javac etc # Order is important first in this list is the default JVM # NOTE that this both this file and its format are UNSUPPORTED and# WILL GO AWAY in a future release ## You may also select a JVM in an arbitrary location with the# XXaltjvm=<jvm_dir> option but that too is unsupported# and may not be available in a future release # client KNOWN server KNOWN hotspot ALIASED_TO client classic WARN native ERROR green ERROR　　　　（如果细心的话我们会发现在JDK目录中我的为 D:\\java\\j sdk _ \\jre\\bin\\client 和 D:\\java\\j sdk _ \\jre\\bin\\server 两个目录下都存在jvm dll文件而java正是通过jvm cfg配置文件来管理这些不同版本的jvm dll的）　　　　ReadKnownVMs函数会将该文件中的配置内容读入到一个JVM配置结构的全局变量中该函数首先跳过注释（以 # 开始的行）然后读取以开始的行指定的jvm参数每一行为一个jvm信息第一部分为jvm虚拟机名称第二部分为配置参数比如行　　 client KNOWN 则 client 为虚拟机名称而 KNOWN 为配置类型参数 KNOWN 　　表示该虚拟机的jvm dll存在而 ALIASED_TO 表示为另一个jvm dll的别名 WARN 　　表示该虚拟机的jvm dll不存在但运行时会用其他存在的jvm dll替代执行而 ERROR 　　同样表示该类虚拟机的jvm dll不存在且运行时不会找存在的jvm dll替代而直接抛出错误　　信息　　　　在运行java程序时指定使用那个虚拟机的判断是由java c中函数 CheckJvmType判断该函数会检查java运行参数中是否有指定jvm的参数然后从ReadKnownVMs函数读取的jvm cfg数据结构中去查找从而指定不同的jvm类型（最终导致装载不同jvm dll）有两种方法可以指定jvm类型一种按照jvm cfg文件中的jvm名称指定第二种方法是直接指定它们执行的方法分别是 java J<jvm cfg中jvm名称> java XXaltjvm=<jvm类型名称> 或 java J XXaltjvm=<jvm类型名称> 如果是第一种参数传递方式 CheckJvmType函数会取参数 J 后面的jvm名称然后从已知的jvm配置参数中查找如果找到同名的则去掉该jvm名称前的直接返回该值而第二种方法会直接返回 XXaltjvm= 或 J XXaltjvm= 后面的jvm类型名称如果在运行java时未指定上面两种方法中的任一一种参数 CheckJvmType会取配置文件中第一个配置中的jvm名称去掉名称前面的返回该值 CheckJvmType函数的这个返回值会在下面的函数中汇同jre路径组合成jvm dll的绝对路径　　　　比如如果在运行java程序时使用 java J client test 则ReadKnownVMs会读取参数 client 然后查找jvm cfg读入的参数中是否有jvm名称为 client 的如果有则去掉jvm名称前的直接返回 client 而如果在运行java程序时使用如下参数　　 java XXaltjvm=D:\\java\\j sdk _ \\jre\\bin\\client test 则ReadKnownVMs　　会直接返回 D:\\java\\j sdk _ \\jre\\bin\\client 如果不带上面参数执行如　　 java test 因为在jvm cfg配置文件中第一个存在的jvm为 client 所以函数　　ReadKnownVMs也会去掉jvm名称前的返回 client 其实这三中情况都是使用的　　 D:\\java\\j sdk _ \\jre\\bin\\client\\jvm dll 这个jvm动态连接库处理test这个class的见下面GetJVMPath函数　　　　c 取jvm dll文件路径是通过java_md c中函数 GetJVMPath实现的　　由上面两步我们已经获得了JRE路径和jvm的类型字符串 GetJVMPath函数判断CheckJvmType　　返回的jvm类型字符串中是否包含了 \\ 或 / 如果包含则以该jvm类型字符串+\\jvm dll作为JVM的全路径否则以JRE路径+\\bin+\\jvm类型字符串+\\jvm dll作为JVM的全路径　　　　看看上面的例子第一种情况 java J client test jvm dll路径为　　JRE路径+\\bin+\\jvm类型字符串+\\jvm dll 按照我的JDK路径则为　　 D:\\java\\j sdk _ \\jre + \\bin + \\client + \\jvm dll 　　第二种情况 java XXaltjvm=D:\\java\\j sdk _ \\jre\\bin\\client test 路径为　　jvm类型字符串+\\jvm dll即为 D:\\java\\j sdk _ \\jre\\bin\\client + \\jvm dll 　　第三种情况 java test 为 D:\\java\\j sdk _ \\jre + \\bin + \\client 　　+ \\jvm dll 与情况一相同所以这三种情况都是调用的jvm动态连接库 D:\\javaj sdk _ \\jre\\bin\\client\\jvm dll 处理test类的　　　　我们来进一步验证一下　　打开cmd控制台　　　　设置java装载调试　　E:\\work\\java_research>set _JAVA_LAUNCHER_DEBUG= 　　　　情况一　　E:\\work\\java_research>java J client test ScanDirectory　　 _JAVA_LAUNCHER_DEBUG cha138/Article/program/Java/hx/201311/26750