바이트코드 최적화기 = The Bytecode Optimizer

국문 초록 (Abstract)

자바언어는 인터넷 및 분산 환경 시스템에서 효과적으로 응용 프로그램을 개발할 수 있도록 설계된 프로그래밍 언어로써 객체지향 패러다임 특성 및 다양한 개발 환경을 지원하고 있다. 그러나, 자바는 클래스 파일이 이동하여 JVM 환경에서 인터프리팅 되는 시스템이므로, 성능의 저하 없이 실행되기 위해서는 효율적인 최적화와 실행 시스템이 요구된다. 본 논문은 네트워크 상에서 동적으로 다운로드 되는 클래스 파일을 바이트코드 수준에서 최적화 하였다. 최적화된 바이트코드들이 인터프리팅 되는 시스템에서 적은 네트워크 로드를 가지고 실행할 수 있도록 하며, 효율적인 실행 속도를 보이도록 하는 것이다.
본 논문에서 구현된 바이트코드 최적화기에서는 내부적으로 바이트코드 최적화기와 클래스 파일 생성기를 이용하여 실행시간을 개선하고 전체 클래스 파일의 크기를 줄이게 된다. 바이트코드 최적화기는 바이트코드를 클래스사이의 계층 분석과 제어 흐름의 분석을 통하여 클래스들간의 연관 관계를 분석한 후 그래프를 구성하고, 패턴 탐색 결과 기본 블록 분리를 통하여 전역 최적화를 이루고, 기본 블록 안에서의 연산강도 경감, 그리고 도달할 수 없는 코드 블록의 제거를 수행한다. 바이트코드 최적화 단계를 수행한 클래스 파일은 부분적으로 클래스 파일의 최적화를 가져와 전체 클래스 파일의 크기를 줄이고, 인터프리터를 통하여 실행될 때 수행 속도 면에서 좀더 빠른 실행속도를 가지게 된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The Java programming language is designed for developing effective applications in a heterogeneous network environment. Major problem in Java is its performance. Many attractive features of Java make the development of software easy, but also make it expensive to support; applications written in Java are often much slower than their counterparts written in C or C++. To use Java´s attractive features without the performance penalty, sophisticated optimizations and runtime systems are required. Optimizing Java bytecode is a widespread topic of many ongoing researches. Developing an optimizer for the Java bytecode has several advantages. First, the bytecode is independent of any compiler that is used to generate it. Second, the bytecode optimization can be performed as a pre-pass to Just-In-Time(JIT) compilation. Many attractive features of Java make the development of software easy, but also make it expensive to support.
The goal of this work is to develop automatic construction of code optimizer for Java bytecode.
We’ve designed and implemented a Bytecode Optimizer that performs the peephole optimization, bytecode-specific optimization, and method-inlining techniques. Using the Classfile optimizer, we see up to 9% improvement in speed and about 20% size reduction in java class files, when compared to average code using the interpreter alone.

목차 (Table of Contents)

• 요약
• Abstract
• 1. 서론
• 2. 관련연구
• 3. 최적화 바이트코드의 생성
• 4. 실험 결과
• 5. 결론 및 향후 연구 방향
• 참고문헌
• 저자소개