嵌入式系統(tǒng)分塊調(diào)度算法和內(nèi)存管理機(jī)制的研究.pdf

1、近年來(lái),隨著嵌入式設(shè)備的蓬勃發(fā)展,各式各樣的硬件設(shè)備、軟件平臺(tái)都被開(kāi)發(fā)出來(lái)加入這場(chǎng) 21 世紀(jì)的移動(dòng)通訊大戰(zhàn).在硬件設(shè)備上有 Intel 公司的 StrongARM 系列、Motorola公司的 Dragon Ball 系列等;軟件平臺(tái)有著名的嵌入式 Linux 操作系統(tǒng)、Microsoft 的 pocketPC、AcceleratedTechnology 公司的 NucluesPLUS 等.一個(gè)程序設(shè)計(jì)者如果想要設(shè)計(jì)出能橫跨這么多平臺(tái)

2、的應(yīng)用程序來(lái),不是一件容易的事.因此,本身具有跨平臺(tái)特性的 Java 技術(shù)就成為目前在手機(jī)、PDA 等嵌入式系統(tǒng)中越來(lái)越受歡迎的熱門軟件平臺(tái). 但是手機(jī)與 PDA 等諸如此類的嵌入式設(shè)備,本身的硬件運(yùn)算能力不高且系統(tǒng)資源受限,而我們常見(jiàn)的 Java 版本例如 J2SE、J2EE,體積過(guò)于龐大且有各式各樣在這些嵌入式設(shè)備上所用不到的功能.因此為了滿足嵌入式市場(chǎng)的需求,SUN 公司推出了Java,2袖珍版一--J2ME. 但

3、是 J2ME 的核心 KVM 大多歸國(guó)外公司所有,而我國(guó)自己相應(yīng)的商業(yè)化產(chǎn)品很少:且 KVM 的實(shí)現(xiàn)技術(shù)中仍有值得進(jìn)一步研究和改進(jìn)之處.基于以上原因,本文針對(duì) KVM 的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深入的研究,為開(kāi)發(fā)自主版本的高性能 KVM 奠定基礎(chǔ). 本文在對(duì)用于嵌入式系統(tǒng)的現(xiàn)行實(shí)時(shí)調(diào)度算法和內(nèi)存管理機(jī)制進(jìn)行深入研究、分析和比較后,針對(duì) KVM 的兩個(gè)核心模塊,線程調(diào)度和內(nèi)存管理,提出了改進(jìn)算法.這一改進(jìn)措施有效的提高了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性能和調(diào)度

4、的效率,并在很大程度上避免了原內(nèi)存垃圾回收算法所帶來(lái)的長(zhǎng)"停頓",更符合資源受限的嵌入式設(shè)備的應(yīng)用要求.最后通過(guò)性能測(cè)試,驗(yàn)證了算法是切實(shí)可行的,且對(duì)系統(tǒng)性能有很大的改進(jìn). 作者所做的主要工作有:1. 對(duì)分塊進(jìn)行預(yù)處理,并相應(yīng)改進(jìn)了 KVM 里的線程調(diào)度算法以提高調(diào)度效率. 在預(yù)審核器中增加方法引用屬性和對(duì)象引用屬性,將其擴(kuò)展成預(yù)處理器,在分塊到達(dá)之前先對(duì)分塊進(jìn)行預(yù)處理,以此來(lái)減輕 KVM 的負(fù)擔(dān);并與之對(duì)應(yīng)提出一種基于

5、搶占式的調(diào)度算法,將靜態(tài)最優(yōu)調(diào)度算法 RMS 和時(shí)間片輪轉(zhuǎn)算法結(jié)合起來(lái),以提高虛擬機(jī)的調(diào)度效率,增強(qiáng)其實(shí)時(shí)性能.2. 在內(nèi)存管理中,根據(jù)自適應(yīng)的思想,引入了分代算法. 由于對(duì)象的生命期不同,針對(duì) young 代和 old 代中對(duì)象的不同特點(diǎn),而采取不同的分配方法和垃圾回收算法.為了提高分配效率,在 old 代中劃分了小對(duì)象區(qū)和大對(duì)象區(qū),以節(jié)省分配時(shí)間.3. 分代垃圾回收中,對(duì)young代和old代采取不同回收算法. 在y