Java(tm) Binary Kernel Support for Linux v1.03

Java 바이너리 커널 지원 설정

Linux용 Java 바이너리 커널 지원 v1.03

이 문서는 다른 운영체제가 Java 바이너리의 직접 실행 지원을 논의하던 시기에 Linux가 이미 이를 구현했다는 역사적 맥락에서 작성되었습니다.

다음 설정을 마치면 Java 응용 프로그램과 Java Applet을 다른 프로그램처럼 실행할 수 있다고 설명합니다.

1. Linux용 Java Developers Kit 설치

먼저 Linux용 Java Developers Kit를 설치해야 합니다. 당시 설치 방법은 Java on Linux HOWTO에서 설명했습니다.

• Java on Linux HOWTOftp://sunsite.unc.edu/pub/Linux/docs/HOWTO/Java-HOWTO

응용 프로그램과 같은 디렉터리에 없는 비표준 클래스를 사용하는 Java 응용 프로그램을 위해 적절한 `CLASSPATH` 환경 변수도 설정해야 합니다.

2. BINFMT_MISC 활성화

`BINFMT_MISC`를 모듈 또는 커널 내장 기능으로 컴파일하고 `CONFIG_BINFMT_MISC`를 올바르게 설정해야 합니다. 모듈을 선택하면 `binfmt_misc`에서 kmod를 쉽게 지원할 수 없으므로 `modprobe` 또는 `insmod`로 직접 삽입해야 합니다. 설정 과정은 같은 디렉터리의 `binfmt_misc.txt`를 참조하십시오.

3. binfmt_misc 등록 항목 추가

Java 응용 프로그램, 실행 가능한 JAR, Java Applet, 선택적 Applet 감지를 위해 다음 등록 문자열을 사용합니다.

':Java:M::\xca\xfe\xba\xbe::/usr/local/bin/javawrapper:'
':ExecutableJAR:E::jar::/usr/local/bin/jarwrapper:'
':Applet:E::html::/usr/bin/appletviewer:'
':Applet:M::<!--applet::/usr/bin/appletviewer:'

경로 이름은 설치에 맞게 수정해야 합니다. 문서의 경로와 파일 이름은 Debian 2.1 시스템, 즉 `/usr`에 설치한 JDK와 `/usr/local`에 둔 이 문서의 사용자 정의 래퍼를 기준으로 합니다.

선택적 Applet 지원을 사용하려면 기존 HTML 파일 첫 줄에 `<!--applet-->`을 넣어야 하며 `<`가 첫 문자여야 합니다.

컴파일된 Java 프로그램은 파일 이름 처리 문제 때문에 아래의 래퍼 스크립트가 필요합니다. 스크립트와 등록 문자열의 경로를 모두 환경에 맞게 수정하십시오.

스크립트 뒤에 나오는 작은 프로그램도 다음과 같이 컴파일하여 `/usr/local/bin`에 둡니다.

gcc -O2 -o javaclassname javaclassname.c

`javawrapper` 셸 스크립트와 `javaclassname` 프로그램은 Colin J. Watson `<[email protected]>`가 제공했습니다.

javawrapper 셸 스크립트

다음 원문 스크립트는 클래스 파일에서 완전 수식 클래스 이름을 얻고, 파일 경로와 심볼릭 링크를 검사하며, 필요하면 클래스 기준 디렉터리를 `CLASSPATH` 앞에 추가한 뒤 `/usr/bin/java`를 실행합니다.

  #!/bin/bash
  # /usr/local/bin/javawrapper - the wrapper for binfmt_misc/java

  if [ -z "$1" ]; then
	exec 1>&2
	echo Usage: $0 class-file
	exit 1
  fi

  CLASS=$1
  FQCLASS=`/usr/local/bin/javaclassname $1`
  FQCLASSN=`echo $FQCLASS | sed -e 's/^.*\.\([^.]*\)$/\1/'`
  FQCLASSP=`echo $FQCLASS | sed -e 's-\.-/-g' -e 's-^[^/]*$--' -e 's-/[^/]*$--'`

  # for example:
  # CLASS=Test.class
  # FQCLASS=foo.bar.Test
  # FQCLASSN=Test
  # FQCLASSP=foo/bar

  unset CLASSBASE

  declare -i LINKLEVEL=0

  while :; do
	if [ "`basename $CLASS .class`" == "$FQCLASSN" ]; then
		# See if this directory works straight off
		cd -L `dirname $CLASS`
		CLASSDIR=$PWD
		cd $OLDPWD
		if echo $CLASSDIR | grep -q "$FQCLASSP$"; then
			CLASSBASE=`echo $CLASSDIR | sed -e "s.$FQCLASSP$.."`
			break;
		fi
		# Try dereferencing the directory name
		cd -P `dirname $CLASS`
		CLASSDIR=$PWD
		cd $OLDPWD
		if echo $CLASSDIR | grep -q "$FQCLASSP$"; then
			CLASSBASE=`echo $CLASSDIR | sed -e "s.$FQCLASSP$.."`
			break;
		fi
		# If no other possible filename exists
		if [ ! -L $CLASS ]; then
			exec 1>&2
			echo $0:
			echo "  $CLASS should be in a" \
			     "directory tree called $FQCLASSP"
			exit 1
		fi
	fi
	if [ ! -L $CLASS ]; then break; fi
	# Go down one more level of symbolic links
	let LINKLEVEL+=1
	if [ $LINKLEVEL -gt 5 ]; then
		exec 1>&2
		echo $0:
		echo "  Too many symbolic links encountered"
		exit 1
	fi
	CLASS=`ls --color=no -l $CLASS | sed -e 's/^.* \([^ ]*\)$/\1/'`
  done

  if [ -z "$CLASSBASE" ]; then
	if [ -z "$FQCLASSP" ]; then
		GOODNAME=$FQCLASSN.class
	else
		GOODNAME=$FQCLASSP/$FQCLASSN.class
	fi
	exec 1>&2
	echo $0:
	echo "  $FQCLASS should be in a file called $GOODNAME"
	exit 1
  fi

  if ! echo $CLASSPATH | grep -q "^\(.*:\)*$CLASSBASE\(:.*\)*"; then
	# class is not in CLASSPATH, so prepend dir of class to CLASSPATH
	if [ -z "${CLASSPATH}" ] ; then
		export CLASSPATH=$CLASSBASE
	else
		export CLASSPATH=$CLASSBASE:$CLASSPATH
	fi
  fi

  shift
  /usr/bin/java $FQCLASS "$@"

javaclassname.c

다음 C 프로그램은 Java class 파일의 constant pool을 읽어 클래스 이름을 추출합니다. Linux 커널의 `binfmt_misc`가 지원하는 Java 래퍼에서 사용하도록 작성되었습니다. 코드와 주석, GPL 고지는 원문 그대로 보존합니다.

  /* javaclassname.c
   *
   * Extracts the class name from a Java class file; intended for use in a Java
   * wrapper of the type supported by the binfmt_misc option in the Linux kernel.
   *
   * Copyright (C) 1999 Colin J. Watson <[email protected]>.
   *
   * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   * it under the terms of the GNU General Public License as published by
   * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   * (at your option) any later version.
   *
   * This program is distributed in the hope that it will be useful,
   * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
   * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
   * GNU General Public License for more details.
   *
   * You should have received a copy of the GNU General Public License
   * along with this program; if not, write to the Free Software
   * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
   */

  #include <stdlib.h>
  #include <stdio.h>
  #include <stdarg.h>
  #include <sys/types.h>

  /* From Sun's Java VM Specification, as tag entries in the constant pool. */

  #define CP_UTF8 1
  #define CP_INTEGER 3
  #define CP_FLOAT 4
  #define CP_LONG 5
  #define CP_DOUBLE 6
  #define CP_CLASS 7
  #define CP_STRING 8
  #define CP_FIELDREF 9
  #define CP_METHODREF 10
  #define CP_INTERFACEMETHODREF 11
  #define CP_NAMEANDTYPE 12
  #define CP_METHODHANDLE 15
  #define CP_METHODTYPE 16
  #define CP_INVOKEDYNAMIC 18

  /* Define some commonly used error messages */

  #define seek_error() error("%s: Cannot seek\n", program)
  #define corrupt_error() error("%s: Class file corrupt\n", program)
  #define eof_error() error("%s: Unexpected end of file\n", program)
  #define utf8_error() error("%s: Only ASCII 1-255 supported\n", program);

  char *program;

  long *pool;

  u_int8_t read_8(FILE *classfile);
  u_int16_t read_16(FILE *classfile);
  void skip_constant(FILE *classfile, u_int16_t *cur);
  void error(const char *format, ...);
  int main(int argc, char **argv);

  /* Reads in an unsigned 8-bit integer. */
  u_int8_t read_8(FILE *classfile)
  {
	int b = fgetc(classfile);
	if(b == EOF)
		eof_error();
	return (u_int8_t)b;
  }

  /* Reads in an unsigned 16-bit integer. */
  u_int16_t read_16(FILE *classfile)
  {
	int b1, b2;
	b1 = fgetc(classfile);
	if(b1 == EOF)
		eof_error();
	b2 = fgetc(classfile);
	if(b2 == EOF)
		eof_error();
	return (u_int16_t)((b1 << 8) | b2);
  }

  /* Reads in a value from the constant pool. */
  void skip_constant(FILE *classfile, u_int16_t *cur)
  {
	u_int16_t len;
	int seekerr = 1;
	pool[*cur] = ftell(classfile);
	switch(read_8(classfile))
	{
	case CP_UTF8:
		len = read_16(classfile);
		seekerr = fseek(classfile, len, SEEK_CUR);
		break;
	case CP_CLASS:
	case CP_STRING:
	case CP_METHODTYPE:
		seekerr = fseek(classfile, 2, SEEK_CUR);
		break;
	case CP_METHODHANDLE:
		seekerr = fseek(classfile, 3, SEEK_CUR);
		break;
	case CP_INTEGER:
	case CP_FLOAT:
	case CP_FIELDREF:
	case CP_METHODREF:
	case CP_INTERFACEMETHODREF:
	case CP_NAMEANDTYPE:
	case CP_INVOKEDYNAMIC:
		seekerr = fseek(classfile, 4, SEEK_CUR);
		break;
	case CP_LONG:
	case CP_DOUBLE:
		seekerr = fseek(classfile, 8, SEEK_CUR);
		++(*cur);
		break;
	default:
		corrupt_error();
	}
	if(seekerr)
		seek_error();
  }

  void error(const char *format, ...)
  {
	va_list ap;
	va_start(ap, format);
	vfprintf(stderr, format, ap);
	va_end(ap);
	exit(1);
  }

  int main(int argc, char **argv)
  {
	FILE *classfile;
	u_int16_t cp_count, i, this_class, classinfo_ptr;
	u_int8_t length;

	program = argv[0];

	if(!argv[1])
		error("%s: Missing input file\n", program);
	classfile = fopen(argv[1], "rb");
	if(!classfile)
		error("%s: Error opening %s\n", program, argv[1]);

	if(fseek(classfile, 8, SEEK_SET))  /* skip magic and version numbers */
		seek_error();
	cp_count = read_16(classfile);
	pool = calloc(cp_count, sizeof(long));
	if(!pool)
		error("%s: Out of memory for constant pool\n", program);

	for(i = 1; i < cp_count; ++i)
		skip_constant(classfile, &i);
	if(fseek(classfile, 2, SEEK_CUR))	/* skip access flags */
		seek_error();

	this_class = read_16(classfile);
	if(this_class < 1 || this_class >= cp_count)
		corrupt_error();
	if(!pool[this_class] || pool[this_class] == -1)
		corrupt_error();
	if(fseek(classfile, pool[this_class] + 1, SEEK_SET))
		seek_error();

	classinfo_ptr = read_16(classfile);
	if(classinfo_ptr < 1 || classinfo_ptr >= cp_count)
		corrupt_error();
	if(!pool[classinfo_ptr] || pool[classinfo_ptr] == -1)
		corrupt_error();
	if(fseek(classfile, pool[classinfo_ptr] + 1, SEEK_SET))
		seek_error();

	length = read_16(classfile);
	for(i = 0; i < length; ++i)
	{
		u_int8_t x = read_8(classfile);
		if((x & 0x80) || !x)
		{
			if((x & 0xE0) == 0xC0)
			{
				u_int8_t y = read_8(classfile);
				if((y & 0xC0) == 0x80)
				{
					int c = ((x & 0x1f) << 6) + (y & 0x3f);
					if(c) putchar(c);
					else utf8_error();
				}
				else utf8_error();
			}
			else utf8_error();
		}
		else if(x == '/') putchar('.');
		else putchar(x);
	}
	putchar('\n');
	free(pool);
	fclose(classfile);
	return 0;
  }

jarwrapper와 실행 권한 설정

jarwrapper

실행 가능한 JAR용 래퍼는 첫 번째 인수를 `java -jar`에 전달합니다.

  #!/bin/bash
  # /usr/local/java/bin/jarwrapper - the wrapper for binfmt_misc/jar

  java -jar $1

실행할 `.class`, `.jar`, `.html` 파일에 `chmod +x`로 실행 권한을 설정합니다.

Java 프로그램을 PATH에 추가하려면 주 `.class` 파일을 가리키는 심볼릭 링크를 `.class` 확장자 없이 `/usr/bin` 또는 원하는 위치에 두는 것이 좋습니다. 실행할 때 원본 `.class` 파일이 있는 디렉터리를 `CLASSPATH`에 추가합니다.

HelloWorld와 Java 파일 실행 시험

새 설정을 시험하려면 다음 간단한 Java 응용 프로그램을 `HelloWorld.java`라는 이름으로 저장합니다.

	class HelloWorld {
		public static void main(String args[]) {
			System.out.println("Hello World!");
		}
	}

응용 프로그램을 컴파일합니다.

javac HelloWorld.java

생성된 바이너리 파일에 실행 권한을 설정합니다.

chmod 755 HelloWorld.class

클래스 파일을 직접 실행합니다.

./HelloWorld.class

Java JAR 파일은 `*.jar`에 실행 비트를 설정한 뒤 다음과 같이 실행합니다.

./Application.jar

Java Applet은 `*.html`에 실행 비트를 설정한 뒤 다음과 같이 실행합니다.

./Applet.html

원문 기여자

원문은 Brian A. Lantz `<[email protected]>`가 처음 작성했습니다.

Richard Günther가 `binfmt_misc`에 맞게 대폭 편집했습니다.

Colin J. Watson `<[email protected]>`가 새 스크립트를 제공했습니다.

Kurt Huwig `<[email protected]>`가 실행 가능한 JAR 파일 지원을 추가했습니다.