基于即時(shí)編譯器的Java語(yǔ)言同步優(yōu)化研究.pdf

1、隨著新興并行體系結(jié)構(gòu)的普及，主流應(yīng)用程序由單線程向多線程轉(zhuǎn)變的趨勢(shì)越來(lái)越明顯。但是，生成高效健壯安全可靠的并行程序并非易事，其中以多線程間同步策略的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)最為關(guān)鍵。實(shí)現(xiàn)多線程間同步的一種主要方式是對(duì)共享數(shù)據(jù)加鎖，鎖能安全、簡(jiǎn)單、有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)共享數(shù)據(jù)的保護(hù)，但鎖操作本身的開(kāi)銷(xiāo)非常大，而且由于其過(guò)于悲觀保守，在實(shí)際應(yīng)用中會(huì)出現(xiàn)大量冗余的鎖操作，這樣對(duì)整個(gè)程序的運(yùn)行效率會(huì)產(chǎn)生極大的負(fù)面影響。 為了彌補(bǔ)鎖同步的不足之處，本文介紹了多

2、種鎖同步的優(yōu)化策略，重點(diǎn)提出兩種基于鎖粗化的同步優(yōu)化算法，并在開(kāi)源的JavaSE項(xiàng)目Harmony上實(shí)現(xiàn)這兩種算法。圍繞鎖同步的優(yōu)化，本文主要探討并完成以下工作： 1、在實(shí)際的Java虛擬機(jī)Harmony中設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一個(gè)插樁取樣系統(tǒng) 設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)這樣的插樁取樣系統(tǒng)，旨在收集運(yùn)行時(shí)信息，例如，各種同步操作在運(yùn)行過(guò)程中實(shí)際執(zhí)行的次數(shù)等，幫助調(diào)試、分析和評(píng)估各類(lèi)同步優(yōu)化算法。 2、在Harmony中實(shí)現(xiàn)Stoodley等提出

3、的基于鎖粗化的同步優(yōu)化算法[21] Stoodley等提出的算法能刪除過(guò)程內(nèi)的嵌套同步操作中的內(nèi)層同步操作以及合并過(guò)程內(nèi)的相鄰?fù)讲僮?，以減少同步操作的數(shù)量。通過(guò)在Harmony中設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)它，可以為提出并實(shí)現(xiàn)新的同步優(yōu)化算法提供思路。 3、提出并實(shí)現(xiàn)一種利用即時(shí)編譯器外提循環(huán)內(nèi)同步操作的過(guò)程內(nèi)同步優(yōu)化算法 該算法能將循環(huán)中的部分同步操作外提至循環(huán)外，大量減少運(yùn)行時(shí)實(shí)際執(zhí)行的同步操作數(shù)，充分挖掘了過(guò)程內(nèi)的同步優(yōu)化