面向WCET估计的Cache分析研究综述 被引量：10

1

作者 吕鸣松 关楠 王义 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期179-199,共21页

实时系统时间分析的首要任务是估计程序的最坏情况执行时间(worst-case execution time,简称WCET).程序的WCET通常受到硬件体系结构的影响,Cache则是其中最为突出的因素之一.对面向WCET计算的Cache分析研究进行了综述,介绍了经典Cache... 实时系统时间分析的首要任务是估计程序的最坏情况执行时间(worst-case execution time,简称WCET).程序的WCET通常受到硬件体系结构的影响,Cache则是其中最为突出的因素之一.对面向WCET计算的Cache分析研究进行了综述,介绍了经典Cache分析框架与Cache分析核心技术,并从循环结构分析、数据Cache分析、多级Cache分析、多核共享Cache分析、非LRU替换策略分析等角度介绍了Cache分析在不同维度上的研究问题与主要挑战,总结了现有技术的优缺点,展望了Cache分析研究的未来发展方向. 展开更多

关键词 实时系统 wcet(worst-case execution time) Cache分析 时间分析 抽象解释

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基于WCET分析的实时系统轨迹获取技术 被引量：2

2

作者 王馨 姬孟洛 +1 位作者 王戟 齐治昌 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第5期1232-1240,共9页

时序约束是判断实时系统运行是否正确的重要规约.为了减小测试时由于对系统进行插装而产生的对实时系统行为的影响,提出了一种混合式监控方法.它对系统的时间干扰比纯软件方式小,并支持对系统的完全测试.此外,还提出一种基于WCET(worst-... 时序约束是判断实时系统运行是否正确的重要规约.为了减小测试时由于对系统进行插装而产生的对实时系统行为的影响,提出了一种混合式监控方法.它对系统的时间干扰比纯软件方式小,并支持对系统的完全测试.此外,还提出一种基于WCET(worst-caseexecutiontime)分析技术的目标系统时间补偿方法,在精确地计算插入断言对目标系统的时间影响基础上,给出时间补偿. 展开更多

关键词 实时系统 测试预言 wcet(worst-case execution time)分析 程序监控

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一种基于抽象解释的WCET自动分析工具 被引量：10

3

作者 姬孟洛 李军 +1 位作者 王馨 齐治昌 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2006年第14期54-56,共3页

利用基于抽象解释的变量值范围传播技术,提出了一种自动分析高级语言程序流信息的方法；并在白盒测试工具NPCA的基础上利用该方法实现了WCET分析工具NPCA-WCET。

关键词 实时程序 wcet分析工具 抽象解释

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支持软件预取的缓存WCET分析 被引量：2

4

作者 安立奎 古志民 +2 位作者 付引霞 赵鑫 甘志华 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期730-736,共7页

许多高性能嵌入式处理器都引入了多级缓存、硬件预取及软件预取等机制,为使支持软件预取的硬实时任务具有执行时间的可预测性,提出一种支持软件预取的缓存WCET分析方法.该方法对多级缓存抽象解释模型进行了软件预取语义扩展,分析了软件... 许多高性能嵌入式处理器都引入了多级缓存、硬件预取及软件预取等机制,为使支持软件预取的硬实时任务具有执行时间的可预测性,提出一种支持软件预取的缓存WCET分析方法.该方法对多级缓存抽象解释模型进行了软件预取语义扩展,分析了软件预取对任务的最坏情况下性能和能耗的影响.实验结果表明,该方法能够对支持软件预取的多级缓存行为进行有效分析;同时软件预取优化技术可使某些访存缺失较大的硬实时任务WCET平均减少22.9%,能耗平均降低24.1%. 展开更多

关键词 软件预取 缓存行为分析 最坏执行时间 能耗分析

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包含依赖输入分支程序的符号化WCET分析 被引量：2

5

作者 姬孟洛 齐治昌 王怀民 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第3期628-637,共10页

符号化WCET(worst-caseexecutiontime)分析是用符号表达式表示任务的最大执行时间:表达式中包含了参数.通过在运行时刻快速确定表达式值,符号化WCET分析可以更精确地估算WCET.提出了一种针对其分支直接依赖于输入数据的程序的符号化WCE... 符号化WCET(worst-caseexecutiontime)分析是用符号表达式表示任务的最大执行时间:表达式中包含了参数.通过在运行时刻快速确定表达式值,符号化WCET分析可以更精确地估算WCET.提出了一种针对其分支直接依赖于输入数据的程序的符号化WCET分析方法.首先对Blieberger方法进行扩充,使得WCET符号表达式能够表达依赖输入分支,然后利用程序的控制依赖图对符号表达式进行化简,从而产生带条件的WCET符号表达式,即不同的条件对应不同的符号表达式.与已有方法不同,符号化WCET公式直接依赖于输入参数,使得运行时的WCET估算更加简单直接. 展开更多

关键词 参数化最大执行时间wcet分析 wcet分析 程序分析 实时系统 软件工程

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实时控制系统程序模式的WCET自动分析方法 被引量：1

6

作者 侯小静 姬孟洛 +2 位作者 黄辰林 舒云星 阎奔 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2017年第8期56-62,68,共8页

基于源程序获取实时控制系统的模式,不仅能够验证实现的模式与设计是否一致,还可使程序的最差情况执行时间(WCET)计算更为精准。为此,提出一种自动分析实时控制系统程序模式的方法。通过分析C语言源程序生成程序控制流图,对输入变量相... 基于源程序获取实时控制系统的模式,不仅能够验证实现的模式与设计是否一致,还可使程序的最差情况执行时间(WCET)计算更为精准。为此,提出一种自动分析实时控制系统程序模式的方法。通过分析C语言源程序生成程序控制流图,对输入变量相关节点进行切片,形成依赖输入变量的控制流图(ICFG),建立ICFG每条路径的线性规划问题并求解,从而获得潜在的程序模式。在此基础上,计算指定模式下针对现代RISC处理器程序的WCET。在基准程序上的实验结果验证了该方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 程序模式 最差情况执行时间分析 实时控制系统 控制流图 线性规划

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基于WCET的多核共享资源冲突分析与约束研究 被引量：1

7

作者 甘志华 古志民 +1 位作者 安立奎 赵鑫 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2014年第8期19-24,54,共7页

随着片上多核处理器在嵌入式实时系统中的应用,片上共享资源给任务的WCET分析带来诸多挑战,使得对多核共享资源冲突问题的研究变得非常重要。依据研究的目标,可以把目前已有的研究分为面向共享资源冲突分析和面向共享资源冲突约束两大... 随着片上多核处理器在嵌入式实时系统中的应用,片上共享资源给任务的WCET分析带来诸多挑战,使得对多核共享资源冲突问题的研究变得非常重要。依据研究的目标,可以把目前已有的研究分为面向共享资源冲突分析和面向共享资源冲突约束两大类。对于面向共享资源冲突分析问题,探讨了不同共享资源冲突产生的原因,概括和比较了典型的冲突分析方法的优势和局限性;对于面向共享资源冲突约束问题,给出了其主要的研究内容,并评述和分析了几种主流的冲突约束方法。最后针对目前的研究状况指出了一些研究方向。 展开更多

关键词 片上多核处理器 最坏执行时间 冲突分析 冲突约束

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基于多级一致性协议的多核处理器WCET分析方法 被引量：1

8

作者 朱怡安 史先琛 +4 位作者 姚烨 李联 任鹏远 董威振 李佳钰 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2023年第1期30-42,共13页

由于多核处理器优越的计算性能,多核处理器现已广泛应用在嵌入式实时系统中.相对于单核处理器,多核处理器存在资源共享竞争、并行任务干扰等因素,尤其是缓存(Cache)一致性问题,导致任务最坏情况执行时间(worst-case execution time,WCET... 由于多核处理器优越的计算性能,多核处理器现已广泛应用在嵌入式实时系统中.相对于单核处理器,多核处理器存在资源共享竞争、并行任务干扰等因素,尤其是缓存(Cache)一致性问题,导致任务最坏情况执行时间(worst-case execution time,WCET)的预测更加困难.基于以上因素,提出基于多级一致性协议的多核处理器WCET分析方法.该方法针对多级一致性协议体系架构,提出多级一致性域的概念,将多核处理器的数据访问分为域内访问和跨域访问2个层次,根据Cache读写策略和MESI(modify exclusive shared invalid)一致性协议,得出一致性域内部和跨一致性域的Cache状态更新函数,从而实现多级一致性协议嵌套情况下的WCET分析.实验结果表明,在改变Cache配置参数的情况下,该方法分析结果与GEM5仿真结果的变化趋势一致,经过相关性分析,GEM5仿真结果与该方法分析结果相关性系数不低于0.98;在分析精度方面,该方法的平均过估计率为1.30,相比现有方法降低了0.78. 展开更多

关键词 最坏情况执行时间 CACHE一致性协议 跨一致性域 静态分析 时序分析

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实时嵌入式系统的WCET分析与预测研究综述 被引量：8

9

作者 王颖洁 周宽久 李明楚 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2019年第B06期16-22,共7页

在实时嵌入式系统设计中,为了保证系统的安全运行,需要验证系统是否满足时限,即任务必须在截止期之前完成,否则实时系统将失败。目前衡量实时嵌入式系统实时性的重要指标是任务的最坏情况执行时间(Worst Case Execution Time,WCET)。文... 在实时嵌入式系统设计中,为了保证系统的安全运行,需要验证系统是否满足时限,即任务必须在截止期之前完成,否则实时系统将失败。目前衡量实时嵌入式系统实时性的重要指标是任务的最坏情况执行时间(Worst Case Execution Time,WCET)。文章首先综述了WCET分析以及研究WCET分析的主要方法。分析了在当前多核平台上、复杂处理器架构下WCET分析存在的主要问题,并根据当前WCET分析存在的问题展开讨论,分别针对时序分析、微系统结构分析和多核多任务调度策略等方面分析了国内外的研究进展。最后提出了一种基于深度学习的自适应实时DVFS算法,该算法可以进行动态电压和频率调节(DVFS),以达到节能的目的;同时还能够动态修正程序的WCET值,为未来嵌入式系统中的WCET分析与预测提供指导方法。 展开更多

关键词 最坏情况执行时间 时序分析 模型检验 调度策略 动态电压和频率调节

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基于MPA与静态预估的最坏执行时间分析方法

10

作者 李军义 李双 +1 位作者 张焱 李仁发 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第10期76-82,共7页

针对现有嵌入式系统最坏执行时间(WCET)的静态分析方法效率低下问题,利用最小传播算法对程序流进行分析,获得程序中每一个基本块的最小树约束,通过象征性循环上界约束对所求函数中的内部循环变量进行再次约束,并结合最小树约束获得程序... 针对现有嵌入式系统最坏执行时间(WCET)的静态分析方法效率低下问题,利用最小传播算法对程序流进行分析,获得程序中每一个基本块的最小树约束,通过象征性循环上界约束对所求函数中的内部循环变量进行再次约束,并结合最小树约束获得程序的WCET表达式。使用静态预估分析方法对每一个基本块的底层指令周期进行绝对估值,将底层指令周期代入WCET表达式计算出程序最终的WCET值。实验结果表明,与基于程序控制流程图的程序执行时间静态分析方法相比,该方法在保证程序分析精度的同时,大幅提高了分析效率。 展开更多

关键词 嵌入式软件 实时性 最坏执行时间 最小传播算法 静态预估分析

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嵌入式Java处理器的方法调用机制

11

作者 郭明昆 柴志雷 《计算机工程》 CAS CSCD 2014年第1期68-71,共4页

Java语言和Java处理器在实时嵌入式系统开发中的应用受到广泛关注。传统Java虚拟机的方法调用机制采用动态装载迟解析的执行方式,使得最坏情况执行时间(WCET)难以预测。针对该问题,提出一种提前解析-微程序执行的改进方法。将传统方法... Java语言和Java处理器在实时嵌入式系统开发中的应用受到广泛关注。传统Java虚拟机的方法调用机制采用动态装载迟解析的执行方式,使得最坏情况执行时间(WCET)难以预测。针对该问题,提出一种提前解析-微程序执行的改进方法。将传统方法调用中的符号引用转化为直接调用,以微程序的方式运行在硬件处理器上,使执行限制在可预知的时钟周期内。实验结果证明,改进方法调用机制在执行时间上满足线性关系,具备良好的WCET可预测性。 展开更多

关键词 实时系统 Java方法调用 最坏情况执行时间 提前解析 微程序 JAVA处理器

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