垃圾收集器中大對象管理及顯式內(nèi)存管理的研究.pdf

1、現(xiàn)代的編程語言(Java、C＃、Ruby、JavaScript等)往往都使用自動的內(nèi)存管理技術(shù)，使用垃圾收集器來負(fù)責(zé)內(nèi)存空間的管理，程序員只負(fù)責(zé)分配內(nèi)存，無需關(guān)注內(nèi)存的回收工作，內(nèi)存的回收工作交由垃圾收集器動態(tài)地完成。由于內(nèi)存管理的重要性，使得垃圾收集器成為運行時系統(tǒng)中的一個重要組成部分，另外垃圾收集器的性能對應(yīng)用程序的執(zhí)行有很大的影響，故對垃圾收集器性能的研究具有重要的應(yīng)用價值。 本文針對當(dāng)前垃圾收集器在大對象的管理技術(shù)以及即

2、時編譯器輔助的內(nèi)存管理技術(shù)中的缺陷，以Harmony(Apache組織開發(fā)的Java虛擬機實現(xiàn))為平臺，重點研究了垃圾收集器中大對象的管理算法和垃圾收集器對即時編譯器輔助的內(nèi)存管理技術(shù)的支持。在Harmony的垃圾收集器GCv5中提出了一個新的能夠高效管理大對象的垃圾收集算法Packer的實現(xiàn)，同時給出了一個支持即時編譯器輔助的并行垃圾收集算法JIT GC-MS的實現(xiàn)。 圍繞著垃圾收集器中大對象的管理及對即時編譯器輔助內(nèi)存管理技

3、術(shù)的支持，本文重點完成了以下工作： 1、深入研究了Java SE項目Apache Harmony中的垃圾收集模塊GCv5，并為GCv5設(shè)計和實現(xiàn)了一個日志輸出系統(tǒng)。 為了在GCv5上開展本文的工作，我們對GCv5做了深入的調(diào)研，總結(jié)了GCv5的代碼組織、堆空間布局、堆空間管理、算法中的并行特性及對外的主要接口。另外，為了使得用戶和開發(fā)人員了解運行應(yīng)用程序時垃圾收集器內(nèi)部運行的細(xì)節(jié)，我們?yōu)镚Cv5設(shè)計并開發(fā)了一個日志輸出系

4、統(tǒng)。 2、深入研究大對象的管理，在GCv5中提出并實現(xiàn)了一個新的高效管理大對象的并行垃圾收集算法Packer。 我們提出的Packer算法是傳統(tǒng)大對象管理算法的超集，不需要單獨的空間來管理大對象，且整個算法都是并行的。Packer能夠動態(tài)地決定是否緊壓大對象，從而在緊壓算法和標(biāo)記-清掃算法之間動態(tài)地選擇最有利的策略，這樣即涵蓋了傳統(tǒng)大對象管理算法的優(yōu)點，同時又避免了它們的缺點。 3、基于GCv5中的GC-Ms算法

5、，提出并實現(xiàn)了一個支持對象顯式回收操作的并行垃圾收集器。 本文實現(xiàn)的垃圾收集器不僅能夠支持顯式的對象回收操作，且可以及時有效地重用同收的對象空間。實驗結(jié)果表明，我們實現(xiàn)的垃圾收集器能夠重用幾乎所有的、顯式回收的對象空間，顯著地提高了Java應(yīng)用程序的執(zhí)行效率。 4、在即時編譯器和虛擬機核心模塊中添加對象顯式回收操作的支持。 為了開展即時編譯器輔助的垃圾收集技術(shù)，我們分別在即時編譯器中的HIR、LIR、代碼選擇器、