Как получить файл класса (в формате спецификации) во время выполнения с использованием JVMTI?

Question

Я работаю над исследовательским проектом, который включает в себя обратную связь профилировщика Hotspot. В настоящее время я работаю над агентом JVMTI, который должен иметь следующие функции:

1. прослушать любое скомпилированное событие нагрузки.
2. Извлечь и проанализировать полный файл класса, который имеет метод «горячей точки».
3. Изменить/переопределить байт-коды класса.

У меня есть много функций API, доступных в JVMTI, чтобы получить информацию о файле класса, имеющем метод, который скомпилирован JIT. Тем не менее, я хочу полный файл класса метода, как описано в спецификации виртуальной машины java. Если это не представляется возможным получить целый файл класса, я бы по крайней мере, хочу файл класса в следующем формате:

typedef struct { 
    unsigned int    magic; 
    unsigned short    minor_version; 
    unsigned short    major_version; 
    unsigned short    constant_pool_count; 
    unsigned char    *constant_pool; 
    unsigned short    access_flags; 
    unsigned short    this_class; 
    unsigned short    super_class; 
    unsigned short    interfaces_count; 
    unsigned char    *interfaces; 
    unsigned short    fields_count; 
    unsigned char    *fields; 
    unsigned short    methods_count; 
    unsigned char    *methods; 
    unsigned short    attributes_count; 
    unsigned char    *attributes; 

}ClassFile; 

Я следующий код до сих пор, который служит цели частично:

void JNICALL compiled_method_load(jvmtiEnv *jvmti, jmethodID method, jint code_size, const void* code_addr, jint map_length, const jvmtiAddrLocationMap* map, const void* compile_info) 
    { 
    static ClassFile *clazz; 
    jvmtiError err; 
    jclass klass; 
    jint constant_pool_count_pointer; 
    jint constant_pool_byte_count_pointer; 
    jint local_entry_count_ptr; 
    jint minor, major; 
    jint modifier_ptr; 
    jvmtiLocalVariableEntry* table_ptr; 

    unsigned char* constant_pool_bytes_ptr; 

    char* name = NULL; 
    char* signature = NULL; 
    char* generic_ptr = NULL; 
    unsigned char* bytecodes_ptr = NULL; 

    err = (*jvmti)->RawMonitorEnter(jvmti,lock); 
    check_jvmti_error(jvmti, err, "raw monitor enter"); 

     clazz->magic = 0xCAFEBABE; 

     err = (*jvmti)->GetMethodDeclaringClass(jvmti,method, &klass); 
     check_jvmti_error(jvmti, err, "Get Declaring Class"); 

     err = (*jvmti)->GetClassVersionNumbers(jvmti, klass, &minor, &major); 
     check_jvmti_error(jvmti, err, "Get Class Version Number"); 

     clazz->minor_version = (u2_int)minor; 
     clazz->major_version = (u2_int)major; 

     err = (*jvmti)->GetConstantPool(jvmti, klass, &constant_pool_count_pointer, 
       &constant_pool_byte_count_pointer, &constant_pool_bytes_ptr); 
     check_jvmti_error(jvmti, err, "Get Constant Pool"); 

     clazz->constant_pool_count = constant_pool_count_pointer; 
     clazz->constant_pool = constant_pool_bytes_ptr; 

     err = (*jvmti)->GetClassModifiers(jvmti,klass, &modifier_ptr); 
     check_jvmti_error(jvmti, err, "Get Access Flags"); 

     clazz->access_flags = (u2_int)modifier_ptr; 


     err = (*jvmti)->GetBytecodes(jvmti,method, &code_size, &bytecodes_ptr); 
     check_jvmti_error(jvmti, err, "Get Bytecodes"); 

     err = (*jvmti)->GetLocalVariableTable(jvmti,method, &local_entry_count_ptr, &table_ptr); 
     check_jvmti_error(jvmti, err, "Get Local Variable table"); 



    if (constant_pool_bytes_ptr != NULL) { 
     err = (*jvmti)->Deallocate(jvmti,(unsigned char*)constant_pool_bytes_ptr); 
     check_jvmti_error(jvmti, err, "deallocate bytecodes pointer"); 
    } 
    if (bytecodes_ptr != NULL) { 
     err = (*jvmti)->Deallocate(jvmti,(unsigned char*)bytecodes_ptr); 
     check_jvmti_error(jvmti, err, "deallocate bytecodes pointer"); 
    } 
    if (name != NULL) { 
     err = (*jvmti)->Deallocate(jvmti,(unsigned char*)name); 
     check_jvmti_error(jvmti, err, "deallocate name"); 
    } 
    if (signature != NULL) { 
     err = (*jvmti)->Deallocate(jvmti,(unsigned char*)signature); 
     check_jvmti_error(jvmti, err, "deallocate signature"); 
    } 
    if (generic_ptr != NULL) { 
     err = (*jvmti)->Deallocate(jvmti,(unsigned char*)generic_ptr); 
     check_jvmti_error(jvmti, err, "deallocate generic_ptr"); 
    } 

    err = (*jvmti)->RawMonitorExit(jvmti,lock); 
} 

Мои вопросы:

1. можно ли получить полный файл класса через агента?
2. Если нет, то как я могу заполнить структуру ClassFile, используя JVMTI или JNI API?
3. Любая другая стратегия для достижения моей цели?

Ограничение:

1. Я должен изучить и манипулировать байткоды во время выполнения долгого времени после загрузки класса. Таким образом, агенты Java AFAIK, использующие библиотеки, такие как ASM и JAVASSIST, не помогли бы.

Любая помощь будет высоко оценена.

Answer 1

Так что, наконец, я получил его. Идеи Хольгера в комментариях являются основными источниками этого ответа. Я не думаю, что кому-то это понадобится, но просто чтобы ответить на этот вопрос.

Проще говоря, чтобы получить весь файл класса, есть только одна возможность в API JVMTI, и это событие ClassFileLoadHook. Это событие запускается всякий раз, когда новый класс загружается в JVM или когда вызываются функции Retransformclasses или RedefineClasses. Поэтому я вызвал функцию Retransformclasses как фиктивный вызов, чтобы вызвать ClassFileLoadHookEvent, а затем, наконец, получил весь класс.

Добавлено следующие функции в моем исходном коде, главным образом, помимо добавления возможности и обратного вызова настроек:

void JNICALL 
Class_File_Load_Hook(jvmtiEnv *jvmti_env, 
      JNIEnv* jni_env, 
      jclass class_being_redefined, 
      jobject loader, 
      const char* name, 
      jobject protection_domain, 
      jint class_data_len, 
      const unsigned char* class_data, 
      jint* new_class_data_len, 
      unsigned char** new_class_data) 
{ 
    jvmtiError err; 
    unsigned char* jvmti_space = NULL; 
    char* args = "vop"; 

    javab_main(3, args, class_data, class_data_len); 

    err = (*jvmti_env)->Allocate(jvmti_env, (jlong)global_pos, &jvmti_space); 
    check_jvmti_error(jvmti_env, err, "Allocate new class Buffer."); 

    (void)memcpy((void*)jvmti_space, (void*)new_class_ptr, (int)global_pos); 

    *new_class_data_len = (jint)global_pos; 
    *new_class_data = jvmti_space; 
} 

Переменная class_data здесь содержит полный файл класса, на котором вызвавшей ClassFileLoadHook событие.Я проанализировал этот файл класса и измерил его в новом массиве char* с использованием метода javab_main и, наконец, указал новый массив на переменную new_class_data. new_class_ptr - глобальная переменная, которая содержит измененное определение класса.