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Trace的CMinus语言即时编译技术

即时编译技术是改进动态语言性能的有效手段。基于踪迹(Trace)的即时编译技术能够在运行时识别出频繁执行的程序片段(热踪)并进行编译优化,在相当多的场景下能够提高程序整体的执行效率。然而,这种涉及底层代码优化的即时编译系统开发难度较大,导致其应用范围受到一定限制。为此,一种针对C语言子集CMinus的热踪编译技术被提出。利用这种热踪编译技术及其支撑工具,任何能够翻译为CMinus的开发语言都可以使用该技术提高程序执行效率,任何采用CMinus语言实现的算法也都可以得到热踪编译的支持。实验结果表明这种即时编译技术能够有效地提高程序的执行效率。     

针对SECD抽象机的基于踪迹的即时编译技术

为提高程序的整体执行效率,提出一种基于踪迹(trace-based)的通用即时编译技术。在SECD抽象机指令序列的解释执行中,将执行频率高的程序片段识别为踪迹,并编译成Java字节码,由Java虚拟机执行。任何用SECD抽象机实现的编程语言都可以使用该技术来提高程序执行效率。介绍该技术的实现方法,包括解释执行环境和Java字节码程序执行环境的转换方法,实现采用该技术的执行引擎框架。实验结果表明,该技术可有效提高程序的执行效率。     

基于即时编译的GNU Octave性能优化

GNU Octave是一款数值计算软件,具有免费、开源以及几乎完全兼容MATLAB语言的优点。然而,Octave内置的基于LLVM的实验性即时编译器仅支持对少部分代码进行即时编译,无法有效解决Octave效率低下的问题。基于Octave即时编译器探究对Octave的性能优化方案,从工作原理角度出发,对该即时编译器整体工作原理和其中的类型推断系统进行分析;从工作现状角度出发,评估该即时编译器对Octave代码的适用范围和性能提升效果;针对该即时编译器的内置函数调用、索引运算与算术逻辑运算进行特性修复和功能新增,使Octave获得性能提升。实验结果表明,基于即时编译器的优化方案有效扩展了即时编译器的适用范围,为Octave代码执行带来56～283倍不等的性能提升。此外,总结了该即时编译器中存在的16类缺陷,对进一步优化Octave性能具有参考意义。     

一个为GBA设计的基于即时编译的动态二进制码转换器

本文描述一个为GBA设计的基于即时编译的二进制码转换器（Binary Translator）。二进制码转换器是在把一种机器上运行的应用程序转换成在另一种机器上运行的应用程序的程序。本文描述了该转换器的构架及设计方案．同时也提出了一些优化手段。     

嵌入式系统中针对代码长度的编译优化

随着嵌入式系统复杂性的提高,嵌入式系统软件代码的压缩变得非常重要。目前已经有几种代码压缩方法,它们将程序编译后的目标代码中多次出现的代码加以合并,有效地缩短了程序代码的长度。其中,尤以纯软件方法应用最为方便,但该方法不适用于数据堆栈和子程序调 用堆栈合一的嵌入式系统。本文将这种纯软件方法推广到单一堆栈的体系结构,有效地解决了堆栈结构改变对公用块代码语义的影响问题。     

基于即时编译的动态污点跟踪优化

动态污点跟踪技术展现了在移动隐私保护方面强大功能,但存在系统性能较低问题.提出了一个基于即时编译的动态污点传播优化方法.首先,将程序逻辑精确抽象为污点传播逻辑,简化污点传播分析复杂性;然后,提出了一个污点传播框架并证明了在该框架下污点传播分析的正确性和有效性;最后,采用消除,替换和移动等方法将冗余低效的污点传播代码转化为高效等价的污点传播代码.实验结果表明经过优化后单条热路径的污点传播代码节省了38%内存占用和指令执行时间,系统整体性能平均提升了6.8%.     

嵌入式Linux内核模块的配置与编译

一、简介 随着Linux操作系统在嵌入式领域的快速发展,越来越多的人开始投身到这方面的开发中来。但是,面对庞大的Linux内核源代码,开发者如何开始自己的开发工作,在完成自己的代码后,该如何编译测试,以及如何将自己的代码编译进内核中,所有的这些问题都直接和Linux的驱动的编译以及Linux的内核配置系统相关。     

与用户深层交互的电子商务模式

分析用户日益增长的个性化需求，针对机械制造业，提出了一种与用户深层交互的电子商务模式的框架结构，在此基础上对其特点和功能进行了研究。最后给出具体的实现系统，重点讨论了个性化定购、专家系统支持下的在线产品设计和基于Web数控系统支持下的在线生产的实现。     

提高NTC热敏电阻器测量响应速度的方法

为了满足温度测量场合对响应速度的要求,利用电阻电容(RC)一阶系统的阶跃响应特性,设计了一种测量时间与阻值成正比的高精度测量电路,提出了一种快速充放电的方法,消除测量方法的无效等待时间.基于该思想,利用STM32单片机I/O开漏与推挽方式的输出控制,完成自由与快速充放电过程,利用负温度系数(NTC)热敏电阻,实现了高精度温度的测量.稳定性测试实验表明:测量系统在恒温为25℃时,连续测试10h,NTC热敏电阻的阻值相对波动0.006％,具有较高的稳定性.温度响应实验表明:测量系统符合典型的一阶阶跃响应特点,响应时间较常规的RC温度测量电路明显变短,响应速度得到了提高.基本满足一般测温场合对响应速度的要求.     

基于卷积神经网络交互的用户属性偏好建模的推荐模型

潜在因子模型（LFM）以其优异的性能在推荐领域得到了广泛应用。在LFM中除了使用交互数据以外,辅助信息也被引入用于解决数据稀疏的问题,从而提升推荐的性能。然而,大多数LFM仍然存在一些问题：第一,LFM在对用户进行建模时,忽略了用户如何根据其特征偏好对项目作出决策;第二,采用内积的特征交互假设特征维度之间是相互独立的,而没有考虑到特征维度之间的关联。针对上述问题,提出一种新的推荐模型：基于卷积神经网络（CNN）交互的用户属性偏好建模的推荐模型（UAMC）。该模型首先获得用户的一般偏好、用户属性和项目嵌入,然后将用户属性和项目嵌入进行交互,以探索用户不同的属性对不同项目的偏好;接着将交互过的用户偏好属性送入CNN层来探索不同偏好属性的不同维度的关联,从而得到用户的属性偏好向量;接着使用注意力机制结合用户的一般偏好和CNN层得到的属性偏好,从而获得用户的向量表示;最后采用点积来计算用户对项目的评分。在Movielens-100K、Movielens-1M和Book-crossing这三个真实的数据集上进行了实验。实验结果表明,所提模型在均方根误差（RMSE）上与稀疏数据预测的神经网络分解机（NFM）模型相比分别降低了1.75%、2.78%和0.25%,验证了在LFM的评分预测推荐中,UAMC在提升推荐精度上的有效性。     

嵌入式图形用户界面系统的设计与实现

针对GUI开发方式存在规范化和标准化程度低,代码复用性差等问题,提出了一种轻量级嵌入式图形用户界面LIGUI (lightweight embedded GUI)系统.系统采用分层结构和模块化设计思想,通过输入输出抽象层屏蔽底层设备的不一致,采用双向链表组织窗口结构,在应用接口层提供配置选项,支持系统裁剪和扩展.实际应用表明,该系统占用资源少,适用于低端配置的应用环境、系统可移植、易裁剪和配置,可以满足嵌入式环境应用需求.     

3时隙的双向中继系统中用户选择的性能分析

对于双向中继系统,在某些场景下3时隙方案的传输速率高于2时隙方案,为此提出了3时隙的多用户双向中继系统,该系统包含一个基站、若干用户和一个中继节点。基站和被选择的一个用户通过中继节点进行信息交换,用户选择的准则是使得系统的平均传输速率最大化。从理论上分析了该方案的平均传输速率,仿真得到的平均传输速率与理论值非常接近,验证了理论分析的正确性。     

面向RTEMS的嵌入式软件集成开发环境

实现面向RTEMS的嵌入式软件集成开发环境,提高嵌入式应用程序的可靠性和开发效率。在编译过程中添加缓冲区溢出动态检测模块,从而在程序运行过程中检测到缓冲区溢出,提高了程序可靠性。利用插桩技术实现远程调试环境,结合能对RTEMS进行定制的集成开发环境,提高了嵌入式应用程序的开发和调试效率,缩短了开发周期。     

永磁同步电机系统的无速度传感器研究

为了提高永磁同步电机系统的抗干扰能力,提出一种无速度传感器方法,用于速度辨识.将滑模(SM)变结构控制与模型参考自适应系统(MRAS)方法相结合,选取电机本体作为参考模型,利用逆变器输出的电压和电流,构建基于磁链方程的可调模型,利用两模型误差运用SM变结构方法辨识速度.在Matlab仿真平台对无速度传感器方法进行了分析,研究结果表明:所提出的无速度传感器方法具有较好的动静态性能,可以实现对速度的准确辨识.     

面向GUI软件测试的交互图生成及其实现*

从控件的信息入手,研究了界面的控件间功能交互关系,提出了基于交互图的GUI测试方法,并开发了一个基于交互图的GUI测试工具GUITester.它能自动生成交互图和测试用例,大大提高了GUI软件测试的效率和覆盖率.     

可逆冷带轧机速度张力多变量耦合系统的建模及分散控制

针对具有多变量、非线性、强耦合和不确定性的可逆冷带轧机速度张力系统,提出了一种基于扩张状态观测器(extended state observer,ESO)的全局积分滑模自适应反步分散控制方法.首先,采用机理建模方法,建立了相对完备的可逆冷带轧机速度张力多变量耦合系统的数学模型.其次,将各子系统的耦合项和不确定项看成外扰,通过构造的ESO对其进行动态观测,并分别引入所设计的全局积分滑模自适应反步控制器中进行补偿,速度张力系统实现了有效的动态解耦和协调控制.理论分析表明,所提出的控制方法能够保证滑模面的渐近稳定和闭环系统的渐近跟踪性能.最后,基于某1422mm可逆冷带轧机速度张力系统的实际数据进行仿真,结果验证了所提方法的有效性.     

面向航空制造企业CIINS的网络系统设计与研究

阐述了面向制造企业计算机综合信息网络系统中网络系统的建立与实现方法，以航空制造企业为实例，详细介绍了网络系统规划、设备选型、网络管理以及应用开发，提出了一种采用ATM为骨干网的解决方案。     

海区声速剖面的现场反演方法

针对海区垂直声速剖面的预报问题,利用后向传播( BP)神经网络建立了反演模型,实现基于现场测量数据和历史数据的声速剖面实时预报。首先根据经验正交分析,由海区的历史平均数据提取出表征其主要变化特征的经验正交函数;构建三层BP网络,用前几阶经验正交函数及海区声速剖面历史样本对网络进行训练;再将海区表面温度现场遥感数据结合历史数据转化为声速样本,输入到BP网络进行海区垂直声速剖面的反演。经过实验数据分析,相比用平均声速剖面表示现场结果而言,反演剖面更加接近实际测量值,适用于海区垂直声速剖面的实时预报。