基于优先级的Java线程唤醒机制研究与实现

目的 针对Java多线程访问临界资源时不能按优先级唤醒的问题,设计一个基于优先级唤醒等待临界资源线程的组件,保证高优先级线程优先获得临界资源,提高通用环境下Java的实时性能.方法 创建具有扩展优先级的线程类,为每个共享资源的线程创建包含唤醒用优先级信息的线程代理,线程的唤醒由与共享资源唯一相关的线程代理集合类按照优先级顺序在代理集合中完成.结果 使用该组件,等待集合中的线程总是按照优先级高低进行唤醒.结论 能够创建访问共享资源时可按优先级唤醒、运行可以预测的Java线程,同时优先级等比例映射有效地解决了原Java线程优先级太少而无法按优先级调度过多线程的问题.     

引用计数与时间戳的混合垃圾搜集器算法

实时垃圾搜集器(GC)的任务是及时回收系统中无用内存,并保证实时任务不超过其时限,在此基础上还应尽可能降低系统内存需求。提出了引用计数与时间戳的混合GC算法,用引用计数算法回收非循环垃圾,用时间戳算法回收循环垃圾,并参与系统并发调度。不仅能回收全部无用内存,与标记清除混合GC相比还可进一步降低系统内存需求,该算法适用于大规模系统。     

Java3D中垃圾回收问题及解决方法

为了解决Java3D搭建的三维场景需要占用大量内存空间、容易导致内存溢出的问题,通过分析修改场景后需对场景中不再使用的Java3D对象进行垃圾回收、但Java垃圾回收机制无法直接作用于Java3D对象这一现象,在具体应用中设计了2种有效的方法对Java3D对象进行垃圾回收,分别实现了对整个场景和单个分支的Java3D对象的垃圾回收.实验证明,该方法能够及时释放Java3D对象占用的内存空间,避免内存溢出现象的发生,在一定程度上解决了Java对象垃圾回收不充分的问题.     

Java垃圾收集机制研究

Java语言使用最广泛地依赖于垃圾收集的编程语言,垃圾收集的实现是保证Java虚拟机(JVM)卓越性能的关键.分析了JVM所使用的垃圾收集策略、不同垃圾收集策略对性能的影响,阐述如何才能帮助垃圾收集器取得更好的性能.     

一种解决内存泄漏问题的自愈机制

针对Java程序中的内存泄漏问题进行研究,从虚拟机角度对该问题进行了建模,并对模型进行了可诊断性分析。在此基础上,提出一种从应用级角度解决内存泄漏问题的自愈机制,给出自愈机制的体系结构和一种自愈策略,并进行了实现。实验结果表明,所提出的自愈机制针对Java程序中不同的内存泄漏问题有效可行,该机制的最大优点在于不需要修改程序源代码,且不影响程序功能的正常运行,这对于解决复杂系统集成以及采用第三方软件等情况下的内存泄漏问题具有实用意义,同时,该自愈机制对当前Java垃圾收集器也具有一定借鉴作用。     

一种Mapreduce作业内存精确预测方法

针对准确预测mapreduce作业内存资源需求困难的问题,根据Java虚拟机（JVM）的分代（JVM将堆内存划分为年轻代和年长代）内存管理特点,该文提出一种分代内存预测方法。建立年轻代大小与垃圾回收时间的模型,将寻找合理年轻代大小的问题转换为一个受约束的非线性优化问题,并设计搜索算法求解该优化问题。建立mapreduce作业的map任务和reduce任务性能与内存的关系模型,求解最佳性能的内存需求,从而获得map任务和reduce任务的年长代内存大小。实验结果表明,本文提出的方法能准确预测作业的内存需求;与默认配置相比,能提供平均6倍的性能提升。     

基于垃圾回收的MapReduce作业内存调优

针对合理管理MapReduce作业内存资源困难的问题,提出评估方法并给出优化配置建议。首先分析Java虚拟机的内存分配与垃圾回收的原理,给出垃圾回收重要指标;其次提出内存分配合理性评估的3种指标和评估方法;最后根据评估结果给出2种优化配置建议：一是通过使用聚类算法和统计信息来估计对象晋升的阈值,优化Java虚拟机的对象分配和垃圾回收性能;二是使用回归模型和搜索算法来预测作业合理的内存配置。实验结果表明,本文提出的方法能自动发现作业内存配置的不足并给出优化的配置建议。与采用机器学习方法相比,本文提出的方法不需要运行大量的测试,因此本文提出的方法能很好适用于MapReduce的生产集群环境。     

负载均衡优先的改进优先级表调度算法

针对当前云计算环境下DAG任务调度时存在的负载失衡、任务调度效率不高的问题,提出了一种负载均衡优先的改进优先级表调度算法(LS-IPLB).算法将云计算集群中虚拟机的状态参数变化抽象成空间中的参数向量变化,给出实时衡量云计算集群的负载均衡性方法,并作为虚拟机选择权值的重要参数.同时以任务执行代价、任务的出度和任务间的通信代价作为参数计算任务优先级,并在任务调度时采用任务复制策略进一步优化调度过程.结果表明,LS-IPLB算法能有效缩短DAG任务图的完成时间,并实现了良好的负载均衡性.     

基于内存自省技术的虚拟化安全防护模型

提出了一种基于内存自省技术的虚拟化安全防护模型,能够在无任何先验知识的前提下,通过实时分析物理主机物理内存重构物理主机状态信息、发现正在运行的虚拟机以及重构虚拟机高级语义信息,及时发现虚拟机中存在的恶意行为,并对恶意行为做出智能响应.实验结果表明,该模型具有透明、抗攻击、通用和高效等特性.     

高可信赖实时操作系统的防危调度机制

为增强实时操作系统的防危性,在分析现有调度机制的基础上,探讨了最大关键度优先的调度算法,该算法是一种混合型的优先级实时调度算法,由静态优先级、动态子优先级和静态子优先级3部分组成,综合了固定优先级调度算法和动态优先级调度算法的优点,既可充分利用处理器资源,又能在发生瞬时过载时保证关键任务不受非关键任务的影响,从而增强了实时操作系统的防危性。     

基于静态输出反馈的非脆弱H2/广义H2控制

针对传统鲁棒控制器脆弱性比较明显的情况,研究了控制器增益存在摄动时的非脆弱H₂/广义H₂静态输出反馈控制问题.以双线性矩阵不等式（BMI）组的形式给出了非脆弱静态输出反馈控制器存在的充要条件,给出了基于差分进化算法（DE）与线性矩阵不等式（LMI）的新型求解方法,并依据此方法设计了主动悬架非脆弱H₂/广义H₂静态输出反馈控制器.仿真结果表明,非脆弱H₂/广义H₂控制器具有良好的非脆弱性和鲁棒性,证实了所提方法的可行性与有效性.     

谈谈Java程序中的内存渗漏

在Java语言中，内存空间的回收工作是由垃圾收集器(Garbage Collector，GC)来完成的。但GC的工作机制并不完善，当一些对象被别的对象引用着而且和根节点有关联时，则它们即使是无用的，也不能被GC回收。于是内存渗漏现象就产生了。一些长时间运行Java代码的服务器及本身内存有限的嵌入式系统等可能因为内存渗漏而崩溃。因此，程序员在编制Java程序时，应尽力避免内存渗漏现象的出现。除了在编程时予以关注外，也可以使用一些有效的检测工具如Optimizeit软件来查找程序中的内存渗漏体。     

Quantitative analysis of Boehm'''' s GC

The term garbage collection describes the automated process of finding previously allocated memory that is no longer in use in order to make the memory available to satisfy subsequent allocation requests. We have reviewed existing papers and implementations of GC, and especially analyzed Boehm' s C codes, which is a real-time mark-sweep GC running under Linux and ANSI C standard. In this paper, we will quantitatively analyze the performance of different configurations of Boehm' s collector subjected to different workloads. Reported measurements demonstrate that a refined garbage collector is a viable alternative to traditional explicit memory management techniques, even for low-level languages. It is more a trade-off for certain system than an all-ornothing proposition.     

等离子喷涂Al2O3p/NiCrBSi涂层组织与性能

为了研究粉末结构对复合材料涂层组织与性能的影响规律,采用双路送粉方法、高能球磨团聚粉末及包覆混合粉末等离子喷涂制备Al₂O_3p/NiCrBSi 复合材料涂层.利用激光共聚焦扫描显微镜（LCSM）、扫描电子显微镜（SEM）、场发射扫描电子显微镜（FESEM）、x 射线衍射仪（XRD）及冲蚀磨损试验机等研究了涂层的微观组织和抗冲蚀磨损性能.结果表明,复合材料涂层主要由αAl₂O₃、γAl₂O₃、γNi、Ni₃B、CrB、Cr₂B、M₇C₃和M₇C₃相组成, Al₂O₃增强体颗粒分布于基体层片间或层片内.粉末结构对涂层的组织与性能具有明显的影响,采用包覆混合粉末制备的Al₂O_3p/NiCrBSi 复合材料涂层结构致密,具有更高的抗冲蚀磨损性能.     

烧结气氛对Al2O3/SiC纳米复合陶瓷显微组织的影响

为了提高氧化铝陶瓷的抗热震性,将具有热导率高、热膨胀系数低的SiC加入到Al₂O₃中,通过无压烧结工艺,在有气氛保护和无气氛保护条件下分别制备出氧化铝基抗热震陶瓷.采用扫描电子显微镜（SEM）对陶瓷进行组织结构分析,结果表明：在气氛保护条件下烧结的 Al₂O₃/SiC〖JP〗复相陶瓷气孔比无气氛条件下烧结的明显减少,复相陶瓷基体内部气孔显著降低.这样的显微组织有利于缓解热应力和提高强度,对提高陶瓷的抗热震性具有重要的作用.     

大容量辅机启动对孤立电网电压影响仿真

针对电网孤立运行条件下大容量辅机直接启动造成电网电压大幅下降的问题,基于辅机启动的基本原理以及孤立电网网架结构,建立了相应地区电网的电磁暂态仿真模型,并提出可行的孤立电网辅机启动策略.对电厂辅机的启动特性、辅机启动对电网电压的影响以及动态无功补偿装置在辅机启动过程中的补偿特性进行了仿真计算与分析,仿真结果表明,大容量辅机启动虽未造成电网失稳,但给电网电压带来很大冲击,而该启动策略可以有效地抑制冲击,为孤立电网的安全稳定运行提供了理论依据和可行性建议.     

非等间距新息GM（1，1）模型及其应用

针对非等间距GM（1,1）模型建模精度低、适应性不强等问题,应用新信息优化原理及灰色系统建模方法,采用原始数据序列的第n个分量作为灰色微分方程的初始条件,提出了非等间距新息GM（1,1）模型.基于背景值是影响灰色建模精度的重要因素之一,对非等间距新息GM（1,1）模型的背景值构造进行了研究,根据灰色模型的指数特性和积分特点,利用非齐次指数函数来拟合一次累加生成序列,重构非等间距新息GM（1,1）模型的背景值,并给出了背景值构造公式.该背景值不仅适用于等间距新息建模型,也适合于非等间距新息建模型,具有精度高、适应性强等特点.实例表明,所建模型具有良好的实用性和可靠性.     

熟料溶出二次反应过程中Al_2O_3损失动力学机理

为了分析熟料溶出过程的二次反应机理,对该过程中Al2O3损失动力学进行了详细的研究.采用DY8型低压群釜进行熟料溶出实验,分别用EDTA容量法和硅钼蓝比色法分析溶液中Al2O3和SiO2的质量浓度.根据给出的动力学方程,得到铝酸钠溶液中Al2O3、Na2CO3和NaOH质量浓度对该反应的级数分别为0.94、0.03和0.14.该结果表明,导致SiO2进入铝酸钠溶液和由此带来的Al2O3损失主要是熟料中硅酸钙与NaAl(OH)4相互作用的结果,而NaOH和Na2CO3的贡献则相对较小.在此结论的指导下进行了熟料高浓度溶出实验,实验结果表明,合理地调控影响因素可使熟料高浓度溶出过程二次反应得到有效控制.