本文選題：嵌入式系統(tǒng)　切入點：虛擬機　出處：《寧波大學》2012年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：隨著電子技術的飛速發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)的應用已經深入到人們生活的方方面面，而種類繁多的微處理器極大地降低了嵌入式軟件的通用性，造成了許多嵌入式應用的重復開發(fā)。為了使應用程序在嵌入式系統(tǒng)之間具有高度的可移植性，Java虛擬機技術被廣泛采用。 由于Java自身的一些特征導致其存在效率低、內存占用等缺陷，因此，提高Java虛擬機性能已成為一大研究熱點。目前對Java虛擬機的優(yōu)化工作主要是針對桌面計算機，而很多優(yōu)秀的虛擬機優(yōu)化技術在硬件資源受限的嵌入式平臺上不適用，導致嵌入式Java虛擬機優(yōu)化相對滯后。本文以KVM為基礎，對嵌入式Java虛擬機的類裝載器、垃圾收集和執(zhí)行引擎進行研究，并提出了一些改進虛擬機性能的方案。主要研究工作包括以下內容： 首先，，深入研究了嵌入式Java虛擬機運行環(huán)境及其體系結構，主要包括運行時數據區(qū)、本地方法接口、類裝載子系統(tǒng)、垃圾收集器以及執(zhí)行引擎，著重研究了類裝載、垃圾收集和執(zhí)行引擎的實現(xiàn)原理。 其次，深入分析了嵌入式Java虛擬機性能優(yōu)化的技術瓶頸，并提出了對其多個模塊的改進算法。在類名存儲方式上，提出了包名分離的存儲方法，有效消除了類名存儲產生的冗余信息，降低了常量池的內存占用；在內存管理方面，提出了一種動態(tài)分代垃圾收集算法，該算法對新生代和舊生代存儲區(qū)域進行動態(tài)劃分，提高了內存的使用效率；在執(zhí)行引擎方面，提出一種基于自適應編譯技術的執(zhí)行引擎優(yōu)化方案，該方案將Java指令劃分為上下文相關和上下文無關兩種，提高了編譯速度，并采用簡化的熱點監(jiān)視器，有效提高了嵌入式Java虛擬機的性能。 最后，將優(yōu)化后的Java虛擬機移植到開發(fā)板，并驗證了上述優(yōu)化算法能提高Java虛擬機的性能。
[Abstract]:With the rapid development of electronic technology, the application of embedded system has penetrated into all aspects of people's lives, and many kinds of microprocessor greatly reduces the versatility of embedded software, resulting in duplication of development of many embedded applications. In order to make the application's portability in embedded system, Java virtual machine technology is widely used.
Due to some characteristics of Java itself due to its low efficiency, memory usage and other defects, therefore, improve the performance of Java virtual machine has become a major research focus. The optimization of the Java virtual machine is mainly for desktop computers, and many excellent virtual machine optimization of embedded platform technology in the limited hardware resource is not applicable in embedded Java virtual machine optimization is relatively backward. Based on KVM, the embedded Java virtual machine class loader, garbage collection and execution engine research, and puts forward some suggestions on the performance of virtual machines in the case. The main work is as follows:
Firstly, the embedded Java virtual machine running environment and its architecture are deeply studied, mainly including runtime data area, local method interface, class loading subsystem, garbage collector and execution engine. The implementation principle of class loading, garbage collection and execution engine is emphatically studied.
Secondly, in-depth analysis of the technical bottleneck of embedded Java virtual machine to optimize the performance of the improved algorithm is proposed for the multiple modules. In class storage mode, put forward the storage method of package name separation, effectively eliminate the redundant information storage class generated, reducing the memory footprint of the constant pool in memory management; and put forward a dynamic generational garbage collection algorithm, the algorithm of dynamic division of the new generation and the old generation storage area, improve memory efficiency; in the execution engine, presents an execution engine optimization scheme based on adaptive compiler technology, the program will be divided into Java instruction context and context free two, improve the compilation speed, and the use of simplified hot spot monitor, can effectively improve the performance of embedded Java virtual machine.
Finally, the optimized Java virtual machine is transplanted to the development board, and it is verified that the optimization algorithm can improve the performance of the Java virtual machine.

【學位授予單位】：寧波大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：TP368.1;TP302

【參考文獻】

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本文編號：1622799