近年来，随着互联网络技术和信息技术的迅猛发展，越来越多的应用软件采用了面向对象的编程语言和动态链接库的现代软件设计方法，由此带来的运行时绑定大大地缩小了传统的静态编译优化的分析范围，将静态编译优化限定于静态绑定的程序之间。除此之外，遗留代码（legacy code）的普遍流行使得作为传统性能提升渠道的静态编译优化机制变得相当复杂，导致现代处理器面临越来越大的负担。这些问题都可通过动态二进制优化来得到很好地解决。动态二进制优化技术是在应用程序的运行时刻对程序的信息进行统计和分析，并对程序的关键段进行必要的优化，从而提高程序的整体性能。换言之，动态二进制优化技术能够实现程序透明地优化，减小编译器负担。本文深入分析引起传统动态优化系统和动态插桩工具开销的原因，并在原有的面向多核平台的动态优化系统MODBO上提出降低这些开销的方法，实现一个低开销，高效能的动态优化系统。本文首先提出了一种高效的热点分析机制，它能够以相对较小的开销尽快地锁定运行程序的热点。与传统热点分析机制相比较，它的另外一个优势在于对热点判定门限值的不敏感性，即当提高或者降低热点判定门限值时，它引进的开销波动较小。其次，本文提出了一种自适应的动态缓存管理策略，不同的应用程序的代码足迹（footprint）不同，差距在数十倍上百倍之间，自适应的缓存管理策略能够使得代码缓存的大小动态适应于程序足迹的大小，不会因为程序足迹过小造成空间浪费，也不会因为程序足迹过大造成频繁抖动导致性能损失。最后，提出了一种间接跳转的链接方法，降低由于间接跳转的目标不确定性而引进的性能损失。