摘要：面向最小化能耗的LLVM编译时优化研究工作还较为稀缺,而现有的设计空间搜索优化方法仍缺乏有效捕获和使用选项交互信息的手段,还存在解质量不高和收敛速度不快的问题.针对上述问题,文中提出一种频繁序列挖掘帮助的LLVM编译时能耗优化方法.该方法运用带能耗改进标注的频繁选项序列FOSE表征反复出现在优势解中的选项子序列及其功效,进一步借助不同序列长度的FOSE捕获任意多个选项之间交互并利用前缀树和后缀树进行表示;在此基础上,针对迭代寻优过程设计了一种FOSE挖掘算法,从而形成可为新解生成提供有用、全面、可高效使用和时效好的选项交互信息挖掘方法;最后基于FOSE的前后缀树定义了新解生成机制并给出了新解生成的规则和过程,进而提出一种迭代优化算法FHIA-FSM.与当前最快可获取较好质量解的Georgiou算法以及公认在足够长演化时间后可得到高质量解的GA算法在4个不同领域的7个典型案例下的实验对比显示:在基准停机时间下本文FHIA-FSM较Georgiou和GA的解质量平均相对改进最好可达15.52%和101.81%;在达到基准解质量的收敛速度上,FHIA-FSM较Georgiou和GA平均相对改进最好可达18.00%和25.25%.

摘要：目前基于规则的软件体系结构(Software Architecture,简记为SA)层性能优化方法大多未充分考虑优化过程中规则的使用次数和使用顺序的不确定性,导致了搜索空间受限而难以获取更优的性能改进方案.针对这一问题并以最小化系统响应时间为优化目标,文中首先定义一种基于规则的SA层性能优化模型RPOM,以将SA层性能优化抽象为求解最优规则序列的数学问题;然后设计一种支持SA层性能改进规则序列执行的框架RSEF;进一步提出一种采用约束检查、修复及统计学习机制的演化求解算法EA4PO;最后以Web应用为案例与已有方法进行实验对比.结果表明:(1)本文方法较已有方法可以获取更短的系统响应时间;(2)EA4PO所引入的统计学习机制可显著提高演化求解算法的收敛速度和解质量.

摘要：演化算法通过搜寻GCC编译器最优编译选项集,对可执行代码的能耗进行改进,以达到编译时优化嵌入式软件能耗的目的.但这类算法未考虑多个编译选项之间可能存在相互影响,导致了其解质量不高且收敛速度慢的问题.针对这一不足,设计了一种基于频繁模式挖掘的遗传算法GA-FP.该算法在演化过程中利用频繁模式挖掘得到出现频度高且能耗改进大的一组编译选项,并以此作为启发式信息,设计了"增添"和"删减"两种变异算子,帮助提高解质量和加快收敛速度.与Tree-EDA算法在5个不同领域的8个典型案例下进行对比实验,结果表明,该GA-FP算法不仅能够更有效地降低软件能耗(平均降低2.5%,最高降低21.1%),而且还能在获得不劣于Tree-EDA能耗优化效果的前提下更快地收敛(平均加快34.5%,最高加快83.3%),最优解中编译选项的相关性分析进一步验证了所设计变异算子的有效性.

摘要：虚拟计算环境中系统性能的稳定性问题研究对于云计算相关技术的研究和应用具有重要的理论和实际意义.长时间不停机系统的内存泄漏可能给实际应用带来严重后果,在虚拟计算环境中检测运行时内存泄漏是一个极具挑战性的问题.针对该问题,对内存泄漏的现象进行了分类.基于Xen虚拟机构建并实现了一种面向Xen虚拟计算环境的虚拟化内存泄漏检测(virtualization memory leak detection,VMLD)的方法,提出了相应的检测规则.通过修改虚拟机管理器,设计超级调用,实现了内部缓冲区维护、控制、拦截、监视等模块.实验结果表明,VMLD方法能有效地检测出运行时内存泄漏,并且具有较好的性能.

摘要：软件体系结构层切点指示器是在软件体系结构层次上实现量化机制和描述方面编织的基础。一些面向方面软件体系结构的描述语言虽然引入了切点指示器(Pointcut Designator)的语法成分,但仍未给出其语义的形式化描述,因而难以精确刻画软件体系结构层方面的注入位置。针对这一问题,基于面向方面软件体系结构描述语言AC2-ADL的抽象语法树形式,设计了一种一阶逻辑语言LL4PCD(Logic Language for PCD)。在此基础上,提出AC2-ADL语言PCD的形式化描述方法。该方法能精确定义软件体系结构层PCD的语义,可为形式化分析软件体系结构层方面编织提供支持。

摘要：云计算及数据中心领域中已广泛采用虚拟化技术来尽可能消除虚拟计算环境中的内存泄漏是提高其可靠性的一种重要途径。提出了一种基于虚拟机自省机制的运行时内存泄漏的信息流检测模型与内存泄漏的判定方法,设计并实现了该模型的原型系统。通过对原型系统的有效性与性能评估实验分析,结果表明,该模型方法能有效地检测出运行时内存泄漏,并且具有较好的性能。

摘要：针对大多数基于规则的软件体系结构层性能优化方法在优化过程中未充分考虑规则的使用次数和使用顺序而导致搜索性能改进空间受限,难以获取最优性能改进方案的问题,设计一种规则序列执行框架,并进一步将软件体系结构层性能优化抽象为求解最优规则序列的数学模型,以精确刻画规则的使用次数、使用顺序与最优性能改进方案之间的数学关系,为搜索更大的性能改进空间、提高优化质量提供支持。

摘要：针对目前高校软件工程实践课存在的理论知识点多、软件工程综合能力培养难、学生总是完不成开发项目任务的难点和痛点,提出将OBE教学理念引入软件工程实践课程的Sprint管理流程教学模式,具体阐述Sprint教学模式的总体架构、课程设计方法和多元多层多梯次考核评价。

摘要：面向方面软件体系结构描述语言AspectualACME虽引入了切点指示器PCD(Pointcut Designator)的语法成分,但仍未给出其语义的形式化描述。针对这一问题,基于AspectualACME语言抽象语法树,设计了一阶逻辑语言LIAPCD(Logic Language forPCD)。在此基础上提出了AspectualACME语言PCD的形式化描述方法。该方法能精确定义软件体系结构层PCD的语义,可为形式化分析软件体系结构层方面编织提供支持。

摘要：编译选项的选择优化为降低嵌入式软件能耗提供了一种可行且有效的解决方案.GA-FP算法将频繁模式挖掘应用到演化过程中并已取得了较好的结果.然而,GA-FP还存在事务表规模较大、频繁选项模式的启发信息不全和时效性不好以及单点变异效率不高的缺点,潜在地影响了解质量和收敛速度.针对这些问题,文中提出一种嵌入式软件编译时能耗演化优化算法***-MFPM借助逐代替换参考点和事务表的机制以降低事务表大小;在此基础上提出可获取更多启发式信息的频繁编译选项挖掘算法,并采用逐代挖掘的策略以保持频繁选项模式的时效性;进一步设计最大频繁模式匹配算法进行多点变异,以提高优化质量和收敛速度.通过与GA-FP在5个不同领域的8个典型案例下实验对比的结果表明:本文GA-MFPM获取了较GA-FP更低的软件能耗(平均降低2.4%,最高降低16.1%)和更快的收敛速度(平均加快57.6%,最高加快97.5%).