내장명 실시간 시스템을 위한 프로그래밍의 방법으로. 플랫폼에 의존적이며 실시간성이 고려되어야 하는 태스크는 실시간 쓰레드를 이용하고, GUI나 인터넷통신과 같은 실시간성이 고려되지 않는 태스크는 자바 쓰레드를 이용해서 프로그래밍하는 것이 편리하다. 이런 경우, 서로 다른 이들 쓰레드간에 동기화를 위한 방법이 필요하게 된다. 따라서, 본 논문에서는 실시간 쓰레드와 자바 쓰레드간의 동기화를 위만 방법을 제시하고 이를 위한 API(Application Programming Interface)를 설계 및 구현한다 즉, 실시간 운영체제인 RT-Linux상에서 수행되는 실시간 쓰레드들이 RT-FIFO와 네이티브 IPC(Inter-process communication) 메커니즘을 사용해 자바 쓰레드들과 동기화 되어질 수 있게 구현한 것이다. 구현된 이 네이티브 IPC API들은 재사용 가능한 공유 라이브러리와 클래스파일로 제작되어 활용될 수도 있다.
기존의 고급 언어들로 작성된 응용 프로그램들은 인터넷이나 다른 플랫폼(Platform)에서 수행되는 것이 어렵다. 본 논문에서는 자바의 플랫폼 독립적인 특성을 C언어와 같은 고급 언어에 적용해 보고자 한다. 즉 C 언어로 작성된 원시 코드(Source code)를 컴파일러를 이용해서 자바 가상 기계가 인식할 수 있는 목적 코드인 바이트 코드(Bytecode)로 변환하여 자바 가상 기계(Java Virtual Machine)가 탑재되어 있는 어떠한 플랫폼에서도 수행할 수 있도록 하는 것이다. 따라서, 본 논문에서는 C 언어로 작성된 응용 프로그램을 이기종 플랫폼 상에서 실행 가능하도록 바이트 코드를 생성하는 컴파일러를 설계하고자 한다.
본 논문에서는 추후 여러 내장형 기기들을 대체하게 될 내장형 자바가상머신에서 효율적으로 메모리를 사용하기 위해 바이트코드 압축 방법을 제시하고 있다. 이 압축 방법은 기본 코드 블록을 내장형 자바가상머신에서 사용하지 않는 명령어군과 한 바이트의 인덱스를 이용하여 사전을 구축하고, 사전에 등록되어 있는 반복되는 기본 코드 블록들을 이 두 바이트로 대체함으로써 압축하는 것이다. 그러나, 압축하는데 있어서 압축효율 뿐만 아니라 바이트 코드의 수행 속도도 고려하여야 하므로 압축으로 인한 수행 오버헤드를 최소화하여 수행시간에 영향을 적게 주도록 압축 방법을 단순화하여 설계하였다. 본 논문에서 제시하고 있는 압축 방법을 사용하여 실제 사용되는 자바 API(Application Programming Interface)들을 압축함으로써 메모리에 적재되는 바이트 코드를 최대 36%까지 줄이는 결과를 얻어낼 수 있다.
자바는 현재 가장 널리 사용되는 범용 프로그래밍 언어중 하나로 컴파일러에 의해 중간언어인 바이트코드로 변환되며 JVM(Java Virtual Machine)에 의해 실행되는 플랫폼 독립적인 언어이다. SIL(Standard Intermediate Language)은 Microsoft사의 .NET 언어와 SUN사의 Java 언어 등을 모두 수용할 수 있는 임베디드 시스템을 위한 중간언어로 가상기계인 EVM(Embedded Virtual Machine)에서 실행된다. 본 논문에서는 자바 프로그램을 컴파일하여 생성된 클래스 파일에서 Oolong 코드를 추출하고 추출된 Oolong 코드를 EVM의 SIL 코드로 변환하여 자바로 구현된 프로그램이 EVM에서 실행되도록 하는 Bytecode-to-SIL 번역기 시스템을 구현하였다. 그리고 본 번역기 시스템을 다른 플랫폼에 용이하게 설치하기 위한 재목적성(retargetability)을 위해 단일패스(one-pass)을 사용하는 기존의 번역기들과 달리 AST를 이용한 컴파일러 기법을 사용하여 AST가 가지고 있는 정보에 대해 최적화 작업을 수행하여 보다 효과적인 코드 변환을 할 수 있도록 설계하였다.
자바프로그램 검증은 안전하고 정확한 프로그램을 만들기 위한 필수적인 조건이지만 자바언어로 작성된 프로그램은 바이트코드로 작성되어 있는 클래스 파일로 배포되기 때문에 바이트코드에 대한 검증이 필요하다. 하지만 자바 바이트코드는 가독성이 떨어져 중간언어로 변환을 하고 그 중간코드에서 검증에 필요한 조건들을 작성 해야 한다. 이 논문에서는 새로 정의된 중간언어인 BIRS을 통해 컴파일시 검증이 되지 않는 배열 오버플로우에 대한 정적검증을 설명하고 검증 절차에 필요한 명제의 정의와 검증 시 사용되는 SMT-Solver 인 Z3 의 사용법에 대하여 서술하였다.
다양한 실행 경로가 존재하는 실시간 시스템을 이해하기 위해 시스템의 정적 정보와 함께 동정 정보가 사용자에게 적절히 제공되어야 한다. 본 논문은 정적 정보와 동적 정보를 표현하기 위해 SRL(System Representation Language)을 사용한다. 정적 정보는 SRL 노드를 분석해서 얻고 동적 정보는 SRL을 실행함으로 얻는다. SRL의 가상 실행은 시스템 독립적인 자바 가상 기계를 통해 이루어진다. 가상 실행은 순방향뿐만 아니라 역방향으로도 이루어진다. SRL 실행 라이브러리는 순.역방향 실행을 위해 SRL 각 구문의 의미 규칙에 맞게 정의하며 자바 가상 기계를 통해 실행되는 클래스 파일로 컴파일된다. 메모리에 로딩된 SRL은 SRL 실행 라이브러리를 동적으로 호출하여 가상 실행을 이룬다. 동적 실행을 통해 추출된 동적 정보는 SRL에 포함된다.
우리는 내장형 시스템에서 자바의 성능 문제를 해결하기 위해 수행시간 이전에(ahead-of-time) 자바 바이트코드를 기계어 코드로 변환하는 AOTC를 개발하였다. 우리가 개발한 AOTC는 자바 클래스 파일을 읽어서 C코드로 변환한 후에 이를 C컴파일러로 컴파일하는 방식으로 동작한다. 이러한 방법으로 짧은 기간안에 하드웨어 아키텍처에 종속적이지 않으면서도 안정적인 고성능의 자바 실행 환경을 구축할 수 있었다. 본 논문에서는 AOTC의 전체 구조에서부터 C코드를 생성하는 방법 및 예외 처리와 쓰레기 수집기(GC)를 지원하기 위한 방법들에 대해서 다룬다. 또한 C컴파일러에 의한 최적화의 한계를 극복하기 위해 자바에 특화된 최적화를 AOTC에 포함하였는데 이에 대해서도 설명한다. 우리의 AOTC를 Sun Microsystems의 J2ME CDC VM인 CVM위에 적용해본 결과 벤치마크에 따라서 평균 $5\~14$배의 성능 향상을 관찰 할 수 있었다.
리플렉션은 자바 프로그램을 실행하여 객체 내부의 모든 요소를 조사하거나 호출 혹은 조작할 수 있는 자바 언어의 한 기능이다. 한 클래스 내부의 메소드에 리플렉션을 적용하여 호출하게 되면 String형의 메소드 이름으로 간접 호출하기에 정적 분석 도구의 API 호출 탐지를 방해하게 되어 분석결과의 정확도를 떨어뜨릴 수 있고, 또한 일반적인 호출보다 복잡한 절차를 거치게 되어 소스 자체의 난독화 효과를 갖게 된다. 또한 디컴파일러의 역공학 분석을 어렵게 만드는 장점도 있다. 이 특성을 이용한다면 안드로이드 환경에서 특정 API를 은닉하여 개인정보를 누출하도록 악용하거나 디컴파일러 이용을 방지하는 데 활용될 수 있다. 본 연구에서는 안드로이드 환경에서 직접 설계한 도구와 표본 앱을 이용하여 API 메소드에 리플렉션을 적용하고, 원본 소스와 리플렉션 후 디컴파일된 소스를 비교하여 API 호출이 리플렉션을 통해서 은닉 가능함을 보여준다.
마이크로소프트사는 .NET 플랫폼을 개발하면서 자바 언어에 대응하기 위해 C# 프로그래밍 언어를 만들었다. C#과 같은 .NET 언어로 작성된 프로그램은 컴파일 과정을 거치면서 MSIL 코드를 출력하기 때문에 .NET 플랫폼에서는 실행이 되지만 JVM 플랫폼에서는 실행이 되지 않는다. 자바는 썬 마이크로시스템즈사가 개발한 언어로서 현재 가장 널리 사용되는 프로그래밍 언어 중 하나이며, 컴파일러에 의해 플랫폼에 독립적인 바이트코드를 바이너리 형태로 가지고 있는 클래스 파일을 생성하면 JVM에 의해 하드웨어나 운영체제에 상관없이 실행이 가능한 플랫폼 독립적인 언어이다. 본 논문에서는 .NET 언어로 작성된 프로그램을 컴파일 하여 생성된 MSIL 코드를 자바의 중간 언어인 바이트코드 코드로 변환해 줌으로서 .NET 언어로 구현된 프로그램이 .NET 플랫폼 없이 자바의 플랫폼인 JVM에 의해 실행되도록 하는 MSIL-to-Bytecode 번역기를 설계하고 구현하였다. 이와 같은 작업이 프로그래머로 하여금 프로그래밍 언어의 제약 없이 응용 프로그램을 개발할 수 있는 환경을 제공한다.
오늘날 많은 가전제품들은 다양화. 쌍방성, 효율성, 개방성등 정보화 시대의 주요 특징들과 접목되어 생산되고 있으며, 이중 모바일 제품군(Low End)은 각광받는 주류 제품이라 할 수 있다. 그러나 대부분의 모바일 제품들은 그 특성상 파일 시스템을 지원하지 못하고 있기에, 본 논문에서 모바일 제품의 운영체제로서 파일 시스템이 지원되지 않는 실시간 운영체제(RTOS- Real Time Operation System)를 선택하여 가상머쉰(VM-Virtual Machine)을 설계 및 구현하였다. 위의 지원을 위해 자바 클래스 파일을 C 언어 형태로 변환하여 VM 과 직접적으로 링크하는 방법인 프리링킹(Prelinking), 프리로딩(Preloading) 혹은 로마이징(ROMizing)이라고 알려져 있는 기법을 도입하였다.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.