記憶體受限之Java Just-in-Time(JIT)編譯器設計(I)

Abstract

現今通訊相關產業快速發展，資訊家電、個人數位助理 (PDA) 及各種小型電子裝 置需求急速增加。而這些產品需要有足以處理相關資訊的小型專製處理器、作業系統、 以及發展應用程式的程式語言。因為各種產品的作業系統環境和執行平台差異性很大， 現在有許多廠商使用Java 語言來撰寫應用程式，發揮Java 語言跨平台的特性以及安全 上的考量。 為了要執行Java 程式，必須在這些小型系統上執行Java 虛擬機器。目前最常見的 有Sun 公司所提供的J2ME 技術平台規格，其中的Java 執行引擎為K Virtual Machine / C Virtual Machine (KVM/CVM)，是以Interpreter 的方式來直譯Java Bytecode。然而，此種 執行方式將會嚴重影響執行效能。因此，在兼具執行效能，省電和程式可攜性的考慮下， 可以選擇以Just in time compiler (JIT) 為虛擬機器的執行引擎。 本計劃將以三年時間探討整合JIT Compiler 在記憶體有限之系統上所面臨的各項研 究議題，包括: (1) Bytecode block hotspot detection design (2) JIT stack configuration consistence maintain (3) Stack operation folding 之應用探討 (4) Global Optimization 之適用性評估 (5) 底層指令集之選擇與評估 (6) Register relabeling 省電技術評估與register allocation 之搭配 並且將在計劃完成時，提出上述各項議題之最佳化解決方案以及提出系統整合之解決方 法。此外，也將完成整合之Memory-constrained Mix-mode Java JIT Compiler 的實作。