基于逃逸分析的循环中栈式分配优化研究

栈式内存分配可以有效地提高Java程序的执行效率,但是在循环中,对象的栈式分配比率和栈空间的大小变成了一对很难协调的矛盾.文中实现了一种控制流非敏感（flow-insensitive）的、过程间（inter-procedural）的、上下文相关（context-sensitive）的逃逸分析（escapeanalysis）方法.在此基础上,提出以循环为基本单位的分配策略,引入了对象栈和区域栈帧等概念;通过对循环的分析,实现了基于逃逸分析的栈式分配.SPECjvm98测试基准表明,在可控栈空间大小的条件下,该算法的栈式分配比率达到8.3%~25%（平均15.18%）.

一种基于栈式分配的JVM垃圾收集算法

为了减少Java虚拟机垃圾收集器的开销,对Java栈帧进行改造使其支持对象的存储,在此基础上提出一种基于栈式内存分配的垃圾收集算法。算法首先在编译阶段通过对Java源代码进行分析确定栈式分配对象,并用扩展指令标识这些对象,程序运行时它们直接被分配到Java栈上,这些对象在程序离开其作用域时立即被释放,其它对象则分配到堆上,由垃圾收集器进行回收。实验结果表明,与传统基于堆式的垃圾收集算法相比,新算法内存分配和即时回收性能优,占用内存空间少,垃圾回收更及时,减轻了垃圾收集器的负担,提高了运行速度。

一种简便的栈式片上内存动态管理方法

受功耗、面积的限制,高性能众核处理器倾向于将片上SRAM组织成SPM这种非Cache形式,与片外主存构成多级存储架构。这种存储架构需要软件显式管理应用程序中的数据存储和传输。为此,本文提出了一种简便的栈式片上内存动态管理方法。该方法首先选择应用程序中可进行访存优化的数组变量,分析这些数组变量的生存周期,根据生存周期相干情况提出一种栈式的动态片上内存管理方法,将更多的数组变量动态存储在片上内存中,同时结合数组变量的优化收益评估将那些访存密度高的变量有限布局在片上内存中。实验结果验证了该方法的有效性。