Java虚拟机新技术探讨

Java语言的运行环境(Java平台)由Java虚拟机和应用编程接口(API,也叫运行类库)两部分组成,其中虚拟机是程序运行的引擎,主要完成字节码解释执行、线程同步、垃圾回收等功能,它所使用的技术决定了程序的运行速度.文中从几个主要方面介绍了当前Java虚拟机实现所使用的主要新技术.     

基于Java的虚拟机技术的应用实践

Java虚拟机（Java Virtual Machine,JVM）是一种用于执行Java字节码的抽象计算机,为Java程序提供了一个运行环境。基于Java的虚拟机技术在许多领域得到了广泛应用,如Web服务器、移动应用、桌面应用等。基于此,文章探讨基于Java的虚拟机技术的应用实践。     

Java虚拟机介绍

Java虚拟机(JVM)是可运行Java代码的假想计算机。只要根据JVM规格描述将解释器移植到特定的计算机上,就能保证经过编译的任何Java代码能够在该系统上运行。本文首先简要介绍从Java文件的编译到最终执行的过程,随后对JVM规格描述作一说明。     

一个基于混合并发模型的Java虚拟机

从解释执行到及时编译的转变极大地提高了Java程序的运行速度.但是,现有的Java虚拟机还有待进一步的改进.提出了一种新的Java虚拟机编译与执行模型--混合并发模型HCCEM(hybrid concurrent compilation and execution model).该模型通过多线程控制方式将字节码的编译与执行过程相重叠,从而获取加速的效果.另外还给出了基于HCCEM的Java虚拟机JAFFE的设计方案,并就实现中的执行模式切换、异常处理以及层次线程等问题进行了讨论.实验结果表明,HCCEM能     

JE-Java芯片系统关键技术的研究与设计

本文在对 Java虚拟机指令系统、应用程序和 Java芯片操作系统等进行深入分析和深刻理解的基础上 ,提出了一个用于非因特网访问设备的 JE-Java芯片系统。它的性能与国外的类似产品相当 ,而结构更加简单。本文首先通过对 Java虚拟机指令系统的分析和对Java典型应用程序的测试 ,提炼出 Java虚拟机指令的执行特点 ,明确了 Java芯片系统中需要解决的关键问题。为了解决 Java虚拟机指令系统中指令不定长、面向堆栈和地址虚拟化等问题 ,本文研究了 Java芯片中取指部件、堆栈缓冲部件和地址转换机制以及相应物理存储器的管理等关键技术。文中提…     

Java卡关键技术的研究及实现

根据最新Java卡规范，对Java卡的关键技术进行了深入研究和分析，提供了Java卡系统在AT90SC智能卡上的一种具体实施。详细描述了Java卡实施所采用的系统构架和工作流程，深入分析Java卡虚拟机和API等关键技术，并讨论了为提高Java卡虚拟机执行效率所采取的策略。测试结果表明，该Java卡系统能够正确高效地解释及执行Java卡应用程序。     

jBPM4的流程虚拟机

jBPM4引入新的执行内核流程虚拟机,实现与流程描述语言无关的流程图建模及执行的Java框架。7月10日jBPM4正式版终于发布。和jBPM3比较, jBPM4最大的变化就是引入了PVM(流程虚拟机)的概念。PVM是一个对流程图建模并执行的Java框架,     

Java虚拟机在嵌入式DSP系统上的实现

Java是近年来计算机领域内最热门的技术之一,在嵌入式系统中得到广泛应用.采用ADSP21xx研发信息电话,在此基础上,进一步研究了Java虚拟机在该系统的实现,较详细地介绍了所实现的Java虚拟机.     

可平台迁移的最坏执行时间分析

当前的很多最坏执行时间分析工具都是针对特定的编程语言或特定的编译器的,因而缺乏平台间的迁移性,从而不能被广泛使用.介绍了一种基于Java字节码的可平台迁移的最坏执行时间分析方法.该分析方法包括两方面：一是对字节码（javabyte code）的高层分析,提取出程序数据流和控制流信息;二是对Java虚拟机的底层分析,获得虚拟机的时间模型.最后这两种分析结合得到程序的最坏执行时间.同时还探讨了将来的研究方向.     

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。     

基于嵌入式Java处理器的高速图像处理

Java技术正越来越受到图像处理研究人员的关注,希望以此提升开发效率,增强可移植性。但软件方式的Java虚拟机运行速度慢、实时性差,无法满足图像处理复杂计算对性能的需求。为此,提出一种以硬件方式直接执行字节码的Java处理器结构,并实现了其模拟器及预处理器构成完整测试平台。从实验结果可看出:该平台的执行效率是虚拟机方式的860倍,表明将Java处理器用于嵌入式图像处理将是一种可行选择。     

Java虚拟机的10年

Java 虚拟机的起源与构造当我们说到“Java”这个词的时候,指的是四个相互关联的概念:Java 语言、Java API、Java Class 文件格式、Java 虚拟机。整个 Java 体系是基于 Java 虚拟机构造的,正因为如此,才能实现 Java 的安全性和网络移动性。Java 并非是第一个采用“虚拟机”概念的体系,但却是第一个得到广泛运用的虚拟机平台。“虚拟”,是一种隔离物理资源与逻辑资源的手段。Java 虚拟机的“虚拟”,则是用来隔离物理机器,底层操作系统与 Java 语言规范实现的手段。虽然 Java 是一种面向对象的语言,我们平时大量使用的,是对象间的多态,     

Java.一种基于ARM7的嵌入式Java虚拟机性能优化技术研究

分析了Java字节码的解释执行和基于解释执行的Direct Threaded Interpreter性能优化技术.以Direct Threaded Interpreter为基础,提出并实现了一种针对ARM7平台的嵌入式Java虚拟机解释器性能优化方案.对嵌入式Java虚拟机的参考实现、Direct Threaded Interpreter优化方案和新优化方案在ARM7平台上的性能比较表明,所提出的方案优于前两者.     

在静态编译器中实现Java异常机制的算法

将Java程序静态编译成可执行程序是使用Java虚拟机动态编译／解释执行Java程序的另一种运行Java程序的方式。针对Java异常机制的特点和静态编译的需求,在介绍Java异常处理逻辑的基础上,提出一种在静态编译器中实现Java异常机制的算法,结合Open64开源编译器,给出该算法的具体步骤以及实现方式,以SPECjvm98为测试集,验证该算法的有效性。     

Java程序内存行为研究

Java程序内存行为研究是对Java平台存储管理系统进行能耗优化的首要工作.测试了大量典型Java应用程序的内存行为数据,通过对数据的分析发现Java程序的内存分配模式和内存使用轨迹存在明显的规律.最终得出了Java程序内存行为具有阶段性、周期性和平稳性等结论,这些规律对于Java虚拟机优化垃圾收集和Java程序的能耗优化有着重要的指导意义.     

WCET可预测的Java指令集硬件实现

为能以硬件方式直接执行CISC结构的Java字节码,设计并实现适用于32位嵌入式实时Java平台的JPOR-32指令集。分析Java虚拟机规范中各Java字节码的功能和实现原理,设定执行每条指令时信号和数据在Java处理器数据通路上的变化,采用微指令方式执行复杂指令,简单指令直接执行,从而使JPOR-32的指令集具有RISC特性。实验结果验证了指令集的正确性及其最坏情况执行时间(WCET)的可预测性。     

基于Linux网络计算机Java虚拟机的性能优化

目前,Linux网络计算机中的Java虚拟机在运行Java应用程序时,存在着执行性能较低的问题。该文实现一种优化方案：在Kaffe虚拟机中应用并改良直接线索式解释器优化技术。旨在兼顾Linux NC现有的硬件配置和软件模式,有效地提升Java虚拟机运行效率,并保证较低的CPU和内存成本。从而改善虚拟机的性能表现。     

Java虚拟机优化技术在移动通信设备中的应用研究

本文针对移动通信设备的硬件特点,分析了编译优化技术应用于嵌入式Jwa虚拟机上所面临的困难,提出了一套基于解释执行的嵌入式Java虚拟机性能优化方案,能够有效地提高Java虚拟机的性能.     

多核平台下XEN虚拟机动态调度算法研究

虚拟机调度算法对并行任务的执行效率考虑不够充分。现代处理器平台具备了多个可用的计算核心,使多个虚拟机并发执行成为了现实。针对多核平台下的并行虚拟机调度优化问题,提出一种基于任务特征虚拟机CON-Credit调度算法。该算法在调度并行任务时,使用动态方式对计算机核心进行分配,采用传统的虚拟机调度算法为执行普通任务的虚拟机进行分配;采用定制的同步算法给执行并行任务的虚拟机分进分配。相关实验显示,CON-Credit调度算法能显著提高并行任务的执行效率。     

Java虚拟机性能及调优

性能问题一直是Java无法回避的一个弱点。然而造成性能低下的原因除了Java本身的原因外,很多时候是由于应用没有优化地使用Java造成的。虚拟机是Java平台的核心,研究Java虚拟机(Java virtual machine,简称JVM)的关键技术及运行机制,并分析其性能优化措施,使Java在不同的平台上顺利运行,为编程实现JVM或向各种平台移植JVM提供参考。