[发明专利]逐模块验证

说明书

本申请涉及Yellin和Gosling于1995年12月20日提交的，题为“具有数据类型限制和对象初始化的预验证的字节代码程序解释器装置和方法”的美国专利申请序号No．575，291(P1000)，现在是美国专利No．5，740，441；Bracha和Liang于1998年8月14日提交的，题为“用于类型安全、迟缓、用户定义的类装载的方法和装置”的美国专利申请序号No．09／134，477(P3135)；在此作为一个整体引入这些公开作为参考。

本申请还涉及1999年5月27日提交的，题为“完全迟缓链接”的美国专利申请序号No．09／321，223[50253-228](P3564)；1999年5月27日提交的，题为“具有逐模块验证的完全迟缓链接”的美国专利申请序号No．09／321，226[50253-230](P3566)；1999年5月27日提交的，题为“为逐模块验证缓存非置信模块”的美国专利申请序号No．09／320，581[50253-235](P3810)；1999年5月27日提交的，题为“用于最低上界类型的符号计算的数据流算法”的美国专利申请序号No．09／321，228[50253-236](P3809)。

本发明涉及计算机编程语言，特别是具有验证指令的动态链接同时支持迟缓装载的计算机编程语言。

通常，以人们易于理解的高级语言将计算机程序编写为源代码语句。在实际执行计算机程序时，计算机响应由直接控制中央处理单元(CPU)操作的二进制信号构成的指令组成的机器码。使用被称为编译程序的专用程序读取源代码并将其语句转换成具体CPU的机器码指令在本领域中是熟知的。所产生的机器码指令是依赖于平台的，就是说，不同的计算机设备具有带有由不同机器码表示的不同指令集的不同CPU。

通过组合几个比较简单的程序构成更强大的程序在本领域中也是已知的。可通过在编译前将几段源代码复制在一起，然后编译组合的源代码来进行该组合。当频繁使用一段源代码语句而没有改变时，通常最好是由其自身将其编译一次，以产生一个模块，并且仅当实际需要该功能块时将该模块与其它模块组合。这种编译后的模块组合被称为链接。刚好在执行之前，当依据运行时间状况决定组合哪些模块并且模块组合发生在运行时间时，该链接被称为动态链接。

链接的优点在于可一次一个模块地开发程序，并由于不同开发者能够在不同地点同时开发不同模块，因此能够提高生产率。

在运行时间进行的链接，即当执行程序时的动态链接的优点在于不需要链接执行期间不使用的模块，从而减少了必须执行的工作量，并且很可能减少执行代码的规模。通常，在链接前必须装载模块，即识别并将其引入存储器。将模块链接延缓到直到需要该模块为止将允许延期装载这些模块，并称其为迟缓装载。

当汇编几个已经独立编写的模块时，谨慎的作法是，检验在其自己的全部范围内正确地执行每个模块，即模块内检验，以及多个模块一起正确地工作，即模块间检验。从JAVA^TM编程语言的设计者使用的术语推论，这种后编译模块检验可被称为验证。

得益于动态链接的计算机体系结构的一个实例是如SunMicrosystems，Inc的JAVA^TM虚拟机(JVM)之类的虚拟机(VM)，这是一种可用硬件或软件实现的抽象计算机体系结构。在下面的VM描述中包括了规定的任何一种实现方案。

VM可以以下面的方式提供平台独立性。把如JAVA^TM编程语言之类的高级计算语言中表示的语句编译成独立于系统的VM指令。VM指令对VM的关系正如机器码对中央处理单元(CPU)的关系。然后可将VM指令从一台机器传送到另一台机器。每个不同的处理器需要其自己的VM实现。VM通过一次一条或多条指令地对VM指令进行翻译或解释来运行VM指令。在许多实现中，该VM是在特定计算机的CPU上运行的程序，但VM指令也可用作特定处理器或设备的本机指令集。在后一种情况下，VM是一台“实际”的机器。包括动态链接和验证的VM也可进行其它操作。

使用该VM的编程处理有两个与其相关联的时间纪元；“编译时间”是指将高级语言转换成VM指令的步骤，“运行时间”是指在JAVA^TM VM环境中解释指令以执行该模块的步骤。在编译时间与运行时间之间，从语句编译的指令模块可在延长的、任意时间周期内驻留待用，或可从一个存储装置传送到另一个存储装置，包括跨网络传送。