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

1、近年來,隨著嵌入式設(shè)備的蓬勃發(fā)展,各式各樣的硬件設(shè)備、軟件平臺都被開發(fā)出來加入這場 21 世紀的移動通訊大戰(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;軟件平臺有著名的嵌入式 Linux 操作系統(tǒng)、Microsoft 的 pocketPC、AcceleratedTechnology 公司的 NucluesPLUS 等.一個程序設(shè)計者如果想要設(shè)計出能橫跨這么多平臺

2、的應(yīng)用程序來,不是一件容易的事.因此,本身具有跨平臺特性的 Java 技術(shù)就成為目前在手機、PDA 等嵌入式系統(tǒng)中越來越受歡迎的熱門軟件平臺. 但是手機與 PDA 等諸如此類的嵌入式設(shè)備,本身的硬件運算能力不高且系統(tǒng)資源受限,而我們常見的 Java 版本例如 J2SE、J2EE,體積過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 大多歸國外公司所有,而我國自己相應(yīng)的商業(yè)化產(chǎn)品很少:且 KVM 的實現(xiàn)技術(shù)中仍有值得進一步研究和改進之處.基于以上原因,本文針對 KVM 的關(guān)鍵技術(shù)進行了深入的研究,為開發(fā)自主版本的高性能 KVM 奠定基礎(chǔ). 本文在對用于嵌入式系統(tǒng)的現(xiàn)行實時調(diào)度算法和內(nèi)存管理機制進行深入研究、分析和比較后,針對 KVM 的兩個核心模塊,線程調(diào)度和內(nèi)存管理,提出了改進算法.這一改進措施有效的提高了系統(tǒng)的實時性能和調(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的長"停頓",更符合資源受限的嵌入式設(shè)備的應(yīng)用要求.最后通過性能測試,驗證了算法是切實可行的,且對系統(tǒng)性能有很大的改進. 作者所做的主要工作有:1. 對分塊進行預(yù)處理,并相應(yīng)改進了 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象引用屬性,將其擴展成預(yù)處理器,在分塊到達之前先對分塊進行預(yù)處理,以此來減輕 KVM 的負擔(dān);并與之對應(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 和時間片輪轉(zhuǎn)算法結(jié)合起來,以提高虛擬機的調(diào)度效率,增強其實時性能.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. 由于對象的生命期不同,針對 young 代和 old 代中對象的不同特點,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 代中劃分了小對象區(qū)和大對象區(qū),以節(jié)省分配時間.3. 分代垃圾回收中,對young代和old代采取不同回收算法. 在y