CN114579208B - 一种Java卡的自适应调整执行速度提升方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种Java卡的自适应调整执行速度提升方法，该方法实现了Java卡程序根据不同的Applet执行过程中使用到的Java指令的次数多少，将执行频率最高的Java指令拷贝到ram中执行，形成热码区，执行频率低的Java指令在flash中执行，形成冷码区。通过此方法不仅比通常的Java指令都在flash中执行的JAVA卡执行速度快，而且针对不同客户的Java Applet的执行，也做了速度优化。从而总体上实现了JAVA卡的自适应的执行速度的最优最快。

Description

一种Java卡的自适应调整执行速度提升方法
技术领域
本发明涉及智能卡技术领域，尤其涉及一种Java卡的自适应调整执行速度提升方法。
背景技术
目前的Java卡程序是存储在flash中，执行时，是cpu从flash中读取，执行程序指令。flash由于与工艺有关，读取flash的速度是固定的，读取速度比较慢，不会随着cpu主频提高而提高，但是ram的读取速度与cpu的主频有关，主频越高，读取速度就越快，正常情况下ram的读取速度是Flash的几倍，甚至几十倍，几百倍，同时ram的写速度也非常快。
基于上述缺点，因此需要找到一种能够将执行频率较高的指令程序从flash拷贝到ram上，由cpu直接从ram中读取指令，从而提升执行速度的方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种JAVA卡的自适应调整执行速度提升方法，从而解决现有技术中存在的前述问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种Java卡的自适应调整执行速度提升方法，通过构建冷热码模板表将Java平台由此划分热码区域和冷码区域，热码区域放置高频执行代码，在ram中执行，冷码区域放置低频执行代码，在flash中执行；所述构建冷热码模板表可以通过客户Applet的前期执行自学习实现，具体包括以下步骤：
S1，定义两个Java指令函数数组Java_byteCode_Array0[]和Java_byteCode_Array1[]，所述数组Java_byteCode_Array0[]存储Java指令函数的地址和长度，Java指令函数体存储在flash程序区；所述数组Java_byteCode_Array1[]，包含对应Java指令函数的函数体起始地址,并将其存储在flash程序区中；
S2，Java卡上电复位过程中，将数组Java_byteCode_Array1[]从flash拷贝到ram中，同时判断其中的Java指令程序地址是否在ram中，如在ram中，该Java指令的flash地址从数组Java_byteCode_Array0[]中对应索引位置的指令存储地址获取，将对应的函数体从flash拷贝到ram中；若不在ram中，则不拷贝函数体；
S3，执行Java Applet，如果在执行前收到统计counter指令，则进入步骤S4，否则直接正常执行Java Applet直至结束；
S4，在ram中创建couter_Array[]数组，将couter_Array[]数组清为0，并统计Java Applet执行过程中各个Java指令执行的次数；
S5，根据执行Applet过程中Java指令执行的次数统计，将执行次数最多的Java指令函数体拷贝到ram中，从而下次执行时，Java指令程序由cpu从ram中读取执行。
优选的，步骤S1中定义的数组Java_byteCode_Array0[]的长度为0xB9，每个数组成员由Java指令函数体起始地址和函数体长度组成，Java_byteCode_Array0[]数组中按照Java指令的索引排序。如nop指令的索引为0x00，所以放在数组索引为0的位置，putfield_i_this的索引为0xB9，其执行指令函数体起始地址就放在数组索引为0xB9的位置上。
优选的，所述数组Java_byteCode_Array1[]形成一个固定模板，模板采用链表式存储组成，其中所有内部方法函数的链表，均可支持增删改查，动态更新管理。
优选的，步骤S4中创建的数组counter_Array[]，用于Java指令执行的次数统计；根据执行Applet过程中Java指令执行的次数统计，将执行次数最多的几个Java指令函数体拷贝到ram中，从而下次执行时，Java指令程序由cpu从ram中读取执行，同时修改指令nop和sconst_m1在数组Java_byteCode_Array1[]中的Java指令函数地址，该地址为ram中的对应的函数体起始地址。
优选的，在确认拷贝的指令个数时，需要考虑的是空闲的ram空间大小，拷贝到ram中的Java函数体的大小不能超过空闲的RAM空间大小，然后将Java_byteCode_Array1[]数组回写到flash中原来位置，下次复位后，就将修改后的执行最优的Java_byteCode_Array1[]数组作为整体从flash中拷贝到ram中。
本发明的有益效果是：
本发明提供了一种Java卡的自适应调整执行速度提升方法，该方法实现了Java卡程序根据不同的Applet执行过程中使用到的Java指令的次数多少，将执行频率最高的Java指令拷贝到ram中执行，形成热码区，执行频率低的Java指令在flash中执行，形成冷码区。通过此方法不仅比通常的Java指令都在flash中执行的JAVA卡执行速度快，而且针对不同客户的Java Applet的执行，也做了速度优化。从而总体上实现了JAVA卡的自适应的执行速度的最优最快。
附图说明
图1是实施例1中提供的JAVA卡的自适应调整执行速度提升方法流程示意图；
图2是实施例1中提供的数组Java_byteCode_Array0[]的原理示意图；
图3是实施例1中提供的数组Java_byteCode_Array1[]的原理示意图；
图4是实施例1中提供的数组counter_Array[]原理示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
本实施例提供了一种Java卡的自适应调整执行速度提升方法，如图1所示，通过构建冷热码模板表将JAVA平台由此划分热码区域和冷码区域，热码区域放置高频执行代码，在ram中执行，冷码区域放置低频执行代码，在flash中执行；所述构建冷热码模板表可以通过客户Applet的前期执行自学习实现，包括以下步骤：
S1，定义2个Java指令函数数组Java_byteCode_Array0[]和Java_byteCode_Array1[]，其中一个数组Java_byteCode_Array0[]存储了Java指令函数的地址和长度，Java指令函数体存储在flash程序区，数组Java_byteCode_Array1[]，包含了Java指令函数体起始地址，这两个数组都存储在flash程序区中。
S2，Java卡上电复位过程中，将数组Java_byteCode_Array1[]从flash拷贝到ram中，同时判断其中的Java指令程序地址是否在ram中，如在ram中，指令的flash地址从Java_byteCode_Array0[]数组中对应索引位置的指令存储地址获取，将对应的函数体从flash拷贝到ram中；若不在ram中，则不拷贝函数体；
S3，执行Java Applet，如果在执行前收到统计counter指令，则进入步骤S4，否则直接正常执行Java Applet直至结束；
S4，在ram中创建couter_Array[]数组，将couter_Array[]数组清为0，并统计Java Applet执行过程中各个Java指令执行的次数；
S5，根据执行Applet过程中Java指令执行的次数统计，将执行次数最多的Java指令函数体拷贝到ram中，从而下次执行时，Java指令程序由cpu从ram中读取执行。
本实施例中，步骤S1中定义的数组Java_byteCode_Array0[]存储了Java指令函数的地址和长度，Java指令函数体存储在flash程序区，如图2所示，由于Java卡的指令有0xB9个，所以结构数组Java_byteCode_Array0[]的长度为0xB9，每个数组成员由Java指令函数体起始地址和函数体长度组成，Java_byteCode_Array0[]数组中按照Java指令的索引排序，如nop指令的索引为0x00，所以放在数组索引为0的位置，putfield_i_this的索引为0xB9，其执行指令函数体起始地址就放在数组索引为0xB9的位置上。
定义的数组Java_byteCode_Array1[]，其中包含了Java指令函数体起始地址，如图3所示，该数组也存储在flash中，Java卡上电复位过程中，从flash拷贝到ram中。
步骤S4中创建的数组counter_Array[]，用于Java指令执行的次数统计。根据执行Applet过程中Java指令执行的次数统计，将执行次数最多的几个Java指令函数体拷贝到ram中，从而下次执行时，Java指令程序由cpu从ram中读取执行。如图4所示，在Java applet执行过程中，指令nop和sconst_m1执行次数较多，就将其执行函数体从flash拷贝到ram中，同时修改指令nop和sconst_m1在数组Java_byteCode_Array1[]中的Java指令函数地址，该地址为ram中的对应的函数体起始地址。
基于上述的修改，使得下次上电复位时，对应的Java指令nop和sconst_m1函数体也会提前从flash拷贝到ram中，指令的flash地址从Java_byteCode_Array0[]数组中对应索引位置的指令存储地址获取，从而实现快速执行过程。
需要注意的是，在确认拷贝的指令个数时，需要考虑的是空闲的RAM空间大小，比如空余2KB的ram，那拷贝到ram中的Java函数体的大小不能超过2KB，然后将Java_byteCode_Array1[]数组回写到flash中原来位置，下次复位后，就将修改后的执行最优的Java_byteCode_Array1[]数组作为整体从flash中拷贝到ram中。如复位开始没有收到清counter指令，就是正常的执行过程。
通过这种方法可以根据具体的加载到Java卡上的Applet动态调整拷贝到ram中的Java指令，从而达到速度最快。
通过采用本发明公开的上述技术方案，得到了如下有益的效果：
本发明提供了一种JAVA卡的自适应调整执行速度提升方法，该方法实现了JAVA卡程序根据不同的Applet执行过程中使用到的Java指令的次数多少，将执行频率最高的Java指令拷贝到ram中执行，形成热码区，执行频率低的Java指令在flash中执行，形成冷码区。通过此方法不仅比通常的Java指令都在flash中执行的JAVA卡执行速度快，而且针对不同客户的Java Applet的执行，也做了速度优化。从而总体上实现了JAVA卡的自适应的执行速度的最优最快。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种Java卡的自适应调整执行速度提升方法，其特征在于，通过构建冷热码模板表将JAVA平台由此划分热码区域和冷码区域，热码区域放置高频执行代码，在ram中执行，冷码区域放置低频执行代码，在flash中执行；所述构建冷热码模板表通过客户Applet的前期执行自学习实现，具体包括以下步骤：
S1，定义两个Java指令函数数组Java_byteCode_Array0[]和Java_byteCode_Array1[]，所述数组Java_byteCode_Array0[]存储Java指令函数的地址和长度，Java指令函数体存储在flash程序区；所述数组Java_byteCode_Array1[]，包含对应Java指令函数的函数体起始地址,并将其存储在flash程序区中；
S2，Java卡上电复位过程中，将数组Java_byteCode_Array1[]从flash拷贝到ram中，同时判断其中的Java指令程序地址是否在ram中，如在ram中，该Java指令的flash地址从数组Java_byteCode_Array0[]中对应索引位置的指令存储地址获取，将对应的函数体从flash拷贝到ram中；若不在ram中，则不拷贝函数体；
S3，执行Java Applet，如果在执行前收到统计counter指令，则进入步骤S4，否则直接正常执行Java Applet直至结束；
S4，在ram中创建couter_Array[]数组，将couter_Array[]数组清为0，并统计JavaApplet执行过程中各个Java指令执行的次数；
S5，根据执行Applet过程中Java指令执行的次数统计，将执行次数最多的Java指令函数体拷贝到ram中，从而下次执行时，Java指令程序由cpu从ram中读取执行。
2.根据权利要求1所述的Java卡的自适应调整执行速度提升方法，其特征在于，步骤S1中定义的数组Java_byteCode_Array0[]的长度为0xB9，每个数组成员由Java指令函数体起始地址和函数体长度组成，Java_byteCode_Array0[]数组中按照Java指令的索引排序。
3.根据权利要求1所述的Java卡的自适应调整执行速度提升方法，其特征在于，所述数组Java_byteCode_Array1[]形成一个固定模板，模板采用链表式存储组成，其中所有内部方法函数的链表，均可支持增删改查，动态更新管理。
4.根据权利要求1所述的Java卡的自适应调整执行速度提升方法，其特征在于，步骤S4中创建的数组counter_Array[]，用于Java指令执行的次数统计；根据执行Applet过程中Java指令执行的次数统计，将执行次数最多的几个Java指令函数体拷贝到ram中，从而下次执行时，Java指令程序由cpu从ram中读取执行，同时修改指令nop和sconst_m1在数组Java_byteCode_Array1[]中的Java指令函数地址，该地址为ram中的对应的函数体起始地址。
5.根据权利要求1所述的Java卡的自适应调整执行速度提升方法，其特征在于，在确认拷贝的指令个数时，需要考虑空闲的ram空间大小，拷贝到ram中的Java函数体的大小不能超过空闲的ram空间大小，然后将Java_byteCode_Array1[]数组回写到flash中原来位置，下次复位后，就将修改后的执行最优的Java_byteCode_Array1[]数组作为整体从flash拷贝到ram中。
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