Efficiently Adapting Java Binaries in Limited Memory Contexts

This paper presents a compilation framework that allows executable code to be shared across different Java Virtual Machine (JVM) instances. Current compliant JVMs for servers are burdened with large memory footprints (because of the size of the increasingly complicated compilers) and high startup costs, while compliant JVMs for embedded devices typically rely on interpretation. This paper describes a quasi-static approach that allows execution of a read-only version of the code, enabling compiled Java binaries to be embedded in ROM in an embedded environment or shared across multiple applications in a server environment. We have implemented this approach in the Quicksilver quasi-static compiler for the Jikes RVM (Jikes Research Virtual Machine). On the SPECjvm98 benchmark suite, our approach gives writable memory space savings of between 82–89% over that of our previous (non-sharable, non-ROMable) quasi-static approach, while delivering performance that is typically within 1–7% of that approach, and is competitive with the performance of the Jikes RVM adaptive optimization system.     

基于内核态JVM的Linux设备驱动程序

驱动程序的不稳定是造成操作系统内核崩溃的主要原因,该文采用类型安全的Java语言开发Linux设备驱动程序以提高系统的稳定性,并分析驱动模型的结构、内核态Java虚拟机(JVM)的设计以及Java驱动程序的编写。USB网卡的测试验证了Java驱动在提高系统稳定性上的优势。     

Java虚拟机中异常机制实时性的研究及实现

异常处理机制是程序设计语言的重要特征之一。讨论了对Java异常处理进行实时性改造的可行性和具体方法;并且在Linux平台上;实现了对开源Java虚拟机SableVM中异常处理机制的实时性改造。实验结果表明改进后的虚拟机在异常捕获时间趋于线性的同时;异常表查询效率也得到了提高。     

Java虚拟机的剖析

深入理解Ｊａｖａ虚拟机的组成部分及内部是怎样运行的，并以例子说明虚拟机中相关的字节码与内部运行过程。     

.NET中通用语言运行时环境初探

2000年微软公司推出了．NET构架，向网络计算和分布式跨平台计算迈出了鼓舞人心的一步，通过对JVM和CLR及作对比，着重介绍了．NET跨平台计算的核心设施和跨平台计算的实现思想。     

实时性分布嵌入式系统设计

分布嵌入式系统的应用通常具有实时性要求,其实时性需要从任务调度、通信协议、调用接口和嵌入式操作系统四个方面得到支持。采用两阶段调度策略既可以保证调用的透明性,又可以简化任务调度算法;基于优先级的线路竞争算法可以改进以太网使其符合实时性要求;采用微型Java虚拟机作为分布式中间件可以为系统调用接口提供一个统一的支持平台。     

基于嵌入式Java虚拟机的垃圾收集优化算法

对分代垃圾收集算法进行分析和改进,提出一种适用于嵌入式Java虚拟机的垃圾收集优化算法。采取动态的分代方式,将旧生代的回收工作细分,从而充分利用堆空间,缩短分代回收中全收集导致的停顿时间。实验结果表明,该算法能保持较高的垃圾收集效率,系统平均停顿时间较少。     

Ada-Java编译器的研究与设计

Ｊａｖａ语言是近几年地出现的一种面向对象网络语言。     

Perl后端到JVM的移植

描述了Perl解释器的框架,介绍其后端虚拟机（Perl VM)的工作机理,给出了PVM所用到的栈,数据类型以及操作码函数（PP Code)在Java中的设计和实现,并陈述了在此移植中的几个关键问题及其解决方法。     

在嵌入式Java芯片中使用即时编译技术

Java虚拟机具有面向堆栈与面向对象的特点,不利于硬件有效支持字节码的直接执行,传统JIT也不适应嵌入式系统的应用环境,介绍了在自行设计的嵌入式Java芯片中使用JIT的技术途径,通过对Java虚拟机堆栈和复杂指令的支持,密切配合JIT软件,较好地解决了Java芯片设计中的问题。测试结果表明,相对于目前前界最好的picoJava-Ⅱ内核而言内核而言,JC401的编译后代码性能提高了1．2至1．9倍,在硬件复杂度、执行速度、内存开销等方面都有较大程度的改善,适合于嵌入式应用。     

基于程序约束的细粒度JVM测试程序约简方法

为了对Java虚拟机(JVM)进行测试,开发人员通常需要手工设计或利用测试生成工具生成复杂的测试程序,从而检测JVM中潜在的缺陷。然而,复杂的测试程序给开发人员定位及修复缺陷带来了极高的成本。测试程序约简技术旨在保障测试程序缺陷检测能力的同时,尽可能的删减测试程序中与缺陷检测无关的代码。现有研究工作基于Delta调试在C程序和XML输入上可以取得较好的约简效果,但是在JVM测试场景中,具有复杂语法和语义依赖关系的Java测试程序约减仍存在粒度较粗、约简效果较差的问题,导致约简后的程序理解成本依然很高。因此,针对具有复杂程序依赖关系的Java测试程序,本文提出一种基于程序约束的细粒度测试程序约简方法JavaPruner。首先在语句块级别设计细粒度的代码度量方法,随后在Delta调试技术上引入语句块之间的依赖约束关系来对测试程序进行约简。以Java字节码测试程序为实验对象,通过从现有的针对JVM测试的测试程序生成工具中筛选出具有复杂依赖关系的50个测试程序作为基准数据集,并在这些数据集上验证JavaPruner的有效性。实验结果表明,JavaPruner可以有效删减Java字节码测试程序中的冗余代码。与现有方法相比,在所有基准数据集上约减能力平均可提升37.7%。同时,JavaPruner可以在保障程序有效性及缺陷检测能力的同时将Java字节码测试程序最大约简至其原有大小的1.09% ,有效降低了测试程序的分析和理解成本。     

Perl扩展到JVM的移植

Perl扩展作为Perl语言与其他语言的接口,使得Perl能够解决更加复杂的问题。该文从Perl扩展的创建入手,深入分析了Perl解释器的动态链接技术以及Perl扩展的工作原理。然后分析了Perl扩展到Java虚拟机移植的可行性和难点,最后给出了移植的几个实现方案及其评估。     

关于KVM中预处理程序的研究

提出了扩展属性以扩充预处理模块功能的思想 ,给出了扩展属性的方法及属性格式 ,简述了KVM中使用这些属性的基本方法。     

面向大数据处理框架的JVM优化技术综述

当前,以Hadoop、Spark为代表的大数据处理框架,已经在学术界和工业界被广泛应用于大规模数据的处理和分析.这些大数据处理框架采用分布式架构,使用Java、Scala等面向对象语言编写,在集群节点上以Java虚拟机(JVM)为运行时环境执行计算任务,因此依赖JVM的自动内存管理机制来分配和回收数据对象.然而,当前的JVM并不是针对大数据处理框架的计算特征设计的,在实际运行大数据应用时经常出现垃圾回收(GC)时间长、数据对象序列化和反序列化开销大等问题.在一些大数据场景下, JVM的垃圾回收耗时甚至超过应用整体运行时间的50%,已经成为大数据处理框架的性能瓶颈和优化热点.对近年来相关领域的研究成果进行了系统性综述:(1)总结了大数据应用在JVM中运行时性能下降的原因;(2)总结了现有面向大数据处理框架的JVM优化技术,对相关优化技术进行了层次划分,并分析比较了各种方法的优化效果、适用范围、使用负担等优缺点;(3)探讨了JVM未来的优化方向,有助于进一步提升大数据处理框架的性能.     

HTML浏览器设计软件体系结构研究

该文根据数据操作流程,采用模块化程序设计思想,设计了HTML浏览器HWT1．0的软件体系结构。论文依次讲述了该体系结构中数据通信模块、HTML语言解释模块、WEB页面显示模块和人机交互模块的功能及4大模块间的数据接口与消息通信机制。最后讨论了该体系结构在支持中文网址、数据安全性操作及执行Java Applet程序方面的可扩展性。     

一种基于移动网络的协同虚拟环境

移动协同虚拟环境(MobileCVE)是以移动网络为支撑、运行于移动设备上、强调用户沉浸式参与的协同虚拟环境。针对移动设备和移动网络的若干制约,该文提出一种MobileCVE框架模型,它以计算机为服务器,利用计算机的计算和存储优势以及互联网的资源优势以弥补移动端的不足,同时保留了移动设备移动、便携的优点。探讨了该框架下的数据组成、关键技术和协同类型,并开发了一个原型系统。     

基于VRML-Java的虚拟装配系统开发

在讨论虚拟装配技术内涵的基础上,提出基于VRML-Java的虚拟装配系统体系结构,该系统实现了装配模型与显示模型的分离,以及系统的平台无关性。分析了虚拟装配环境的构建方法,论述了产品装/拆运动的表示及变换、虚拟装配过程控制策略、虚拟装配中的碰撞检测方法,以及Java与VRML的通信等系统实施的关键技术。开发了虚拟装配仿真软件,以球阀为例进行了验证。     

实时性环境中JVM垃圾收集算法

提出一种适用于实时性环境的Java虚拟机垃圾收集算法。该算法通过对增量式收集器中堆空间划分方式和引用跟踪进行改进,以减少垃圾收集时带来的不确定性暂停,并且该算法可以指定用户在一个时间段内进行垃圾收集,以便使应用程序暂停时间达到最短,从而适用于实时性环境。实验结果表明,该算法能有效减少垃圾收集时暂停的频率和时长。