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【6h】

A Real-time Extension to the Standard Java Virtual Machine

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独创性声明及关于论文使用授权的说明

Chapter 1 Introduction

1.1 Real-time systems

1.2 Real-time Java

1.3 The thesis

1.4 Thesis outline

Chapter 2 Real-time Scheduling

2.1 Scheduling periodic tasks

2.1.1 Rate monotonic scheduling

2.1.2 Earliest deadline first scheduling

2.2 Scheduling aperiodic tasks

2.2.1 Background approach

2.2.2 Slack stealing

2.2.3 Aperiodic servers

2.3 Summary

Chapter 3 Garbage Collection

3.1 Base GC algorithms

3.1.1 Reference counting

3.1.2 Tracing

3.1.3 Generational

3.2 Incremental GC

3.3 Summary

Chapter 4 Concurrent Garbage Collection

4.1 Basic Model and Assumptions

4.2 Incremental GC Algorithm

4.3 Real-Time Scheduling Strategy

4.4 Parameter Configuration Scheme

4.4.1 Utilization based analysis

4.4.2 Exact analysis

4.5 Summary

Chapter 5 Implementation

5.1 Overview ofJikes RVM

5.2 Thread subsystem

5.3 Memory management subsystem

5.3.1 Incremental issues

5.3.2 Real-time collector thread

5.4 RTSJ compatibility

5.5 Underlying systems

5.6 Miscellanea

5.6.1 Compiling techniques

5.6.2 Schedulability analysis

5.7 Summary

Chapter 6 Experimental Results

6.1 The extra memory requirement

6.2 Correctness of the real-time extension

6.2.1 Executing standard Java applications

6.2.2 Executing real-time Java applications

6.2.3 Concurrency issues

6.3 Performance evaluation

Chapter 7 Related Work

7.1 Real-time Java virtual machine

7.2 Real-time garbage collection

Chapter 8 Conclusions and Future Work

8.1 Conclusions

8.2 Future work

Acknowledgements

Bibliography

附录:关于论文《Java虚拟机的实时扩展原型》的扩展摘要

个人简历、在学期间的研究成果及发表的论文

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摘要

Java由于其安全性、简单性、可维护性和可移植性,已经被广泛应用到大型的应用软件开发中.但要将其应用到实时系统软件的开发中,还有很多工作需要进行.本文主要对Java虚拟机的线程调度和垃圾收集两方面进行实时性的改进;除此之外,考虑到大多数实时系统应用的场合都是内存受限的,本文也着力解决由垃圾收集引入的对内存的额外需求问题.垃圾收集是Java虚拟机中很关键的一个机制,但同时也是影响虚拟机实时性的一个重要因素.为解决垃圾收集的实时性问题,有人提出了一种并发的垃圾收集算法.这类算法在不影响系统中其他任务执行的同时,也对系统提出了大量额外的内存需求.本文提出的基于可延迟服务器(deferrable server)的并发垃圾收集算法由于使用了一种服务器参数配置策略,对额外内存的需求和同类算法比较得以明显减少.这个参数配置策略在保证实时用户任务的可调度性前提下,使并发垃圾收集器的最坏响应时间达到尽可能小,从而使理论上最坏情况下的额外内存需求得以减少;同时仿真结果也显示:对一个给定的用户任务集,实际的额外内存需求也得以减少.本文也详细讲述了一个实时Java扩展原型的实现细节,这个原型基于IBM的开源Java虚拟机Jikes RVM,包含了实时线程及调度、并发垃圾收集器等的实现.目前此原型已经完成了正确性测试和初级的性能测试.这个实时Java扩展原型可以作为实时Java应用程序的运行平台,同时也可作为一个试验平台对用Java开发实时应用的可行性和有效性进行测试,以及衡量用Java开发实时应用的优缺点.

著录项

  • 作者

    鲜余强;

  • 作者单位

    电子科技大学;

  • 授予单位 电子科技大学;
  • 学科 计算机应用技术
  • 授予学位 硕士
  • 导师姓名 熊光泽;
  • 年度 2004
  • 页码
  • 总页数
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 英文
  • 中图分类 软件工程;
  • 关键词

    实时; 垃圾收集; 调度; Java虚拟机;

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