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实时系统程序最差情况执行时间(WCET)的分析 被引量:2
1
作者 姬孟洛 齐治昌 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2006年第10期238-241,共4页
事先获知系统中程序最差情况的执行时间(Worst-CaseExecutionTime,WCET),是设计和验证实时系统调度及可调度性分析的前提,也是确定周期性任务是否满足其性能目标,从而发现系统性能瓶颈的基础。本文概述了程序WCET的分析方法,描述了WCET... 事先获知系统中程序最差情况的执行时间(Worst-CaseExecutionTime,WCET),是设计和验证实时系统调度及可调度性分析的前提,也是确定周期性任务是否满足其性能目标,从而发现系统性能瓶颈的基础。本文概述了程序WCET的分析方法,描述了WCET分析的定义和组成,重点总结其中的程序流事实分析方法,并指出程序流事实分析存在的问题和WCET分析的研究热点。 展开更多
关键词 程序流事实分析 最差情况执行时间WCET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
2
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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多核共享缓存bank冲突分析及其延迟最小化 被引量:5
3
作者 张吉赞 古志民 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第9期1883-1899,共17页
在硬实时多核系统中,共享资源冲突的问题为硬实时任务的最差情况下执行时间(WCET)分析带来了新挑战.虽然现有的共享缓存冲突分析技术在storage冲突方面已取得研究进展,但对于bank冲突而言,现有研究仍局限于通过界定bank冲突延迟上限来... 在硬实时多核系统中,共享资源冲突的问题为硬实时任务的最差情况下执行时间(WCET)分析带来了新挑战.虽然现有的共享缓存冲突分析技术在storage冲突方面已取得研究进展,但对于bank冲突而言,现有研究仍局限于通过界定bank冲突延迟上限来分析和处理bank冲突.该文通过优化核-bank映射关系来使硬实时多核系统中的bank冲突延迟最小化,即在对bank冲突延迟进行分析的基础上,首先通过优化核-bank之间的映射关系来消除bank冲突;若无法消除,则需要寻找能使bank冲突延迟最小化的核-bank映射关系解,并为此设计了一种基于多核总线请求时间序列的bank冲突延迟求解算法.最后,文中设计了能够对总线访问延迟进行消重的多核硬实时任务WCET估算方法.实验结果表明:文中所提的优化方法可消除这类bank冲突或使其延迟最小化,文中所提的WCET估算方法与现有估算方法相比可获得更精确的最差情况下执行时间(WCET). 展开更多
关键词 多核系统 硬实时任务 优化 核到bank映射 bank冲突延迟 最差情况执行时间
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支持指令预取的多核缓存WCET分析方法 被引量:3
4
作者 安立奎 韩丽艳 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2018年第10期85-94,100,共11页
为确保硬实时任务满足时间截止期,需要分析硬实时任务的支持指令预取缓存,而现有方法多数仅限于单级指令缓存,不能用于嵌入式多核下支持指令预取的多级缓存分析。为此,在基于组缓存划分的多核模型下,通过对抽象解释的缓存分析模型进行... 为确保硬实时任务满足时间截止期,需要分析硬实时任务的支持指令预取缓存,而现有方法多数仅限于单级指令缓存,不能用于嵌入式多核下支持指令预取的多级缓存分析。为此,在基于组缓存划分的多核模型下,通过对抽象解释的缓存分析模型进行指令预取语义扩展,提出一种支持指令预取的多核缓存分析方法。实验结果表明,该方法安全性较高,能够提高多核下硬实时任务的预取缓存性能。 展开更多
关键词 嵌入式多核 硬实时任务 最差情况执行时间 指令预取 缓存划分
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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
5
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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用于WCET静态分析的MIPS处理器建模方法研究 被引量:1
6
作者 卞晓丰 周学海 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2006年第10期1828-1834,共7页
为获得安全而紧致的WCET估计,需要考虑执行程序的目标处理器的体系结构特征.Cache、流水线等用于提高性能的技术已经广泛地应用于现代处理器中,如果在静态分析过程中不考虑它们带来的影响,必然会导致WCET过估计.以Petri网作为模型工具,... 为获得安全而紧致的WCET估计,需要考虑执行程序的目标处理器的体系结构特征.Cache、流水线等用于提高性能的技术已经广泛地应用于现代处理器中,如果在静态分析过程中不考虑它们带来的影响,必然会导致WCET过估计.以Petri网作为模型工具,以WCET分析为应用目标构造MIPS处理器的体系结构模型,该方法讨论了各种RISC处理器中常见的体系结构特征的抽象以及它们在Petri网模型中的表示方法.通过实验验证,指令序列在Petri网模型上的模拟执行时间与指令序列在DLXView模拟器上的测试结果具有一致性,表明构建处理器的体系结构Petri网模型是一种有效的指令序列执行时间的静态分析方法. 展开更多
关键词 最坏情况执行时间 静态分析 MIPS PETRI网
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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
7
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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实时系统可变工作量建模及计算方法
8
作者 黄迎春 邓庆绪 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期190-194,共5页
传统实时系统性能分析以最差情况下执行时间(worst-case execution time,WCET)作为主要输入,导致分析过于保守.针对实时系统设计时预留冗余过大的问题,建立了以到达事件类型、数量和分布为决策变量,包括工作量曲线(workload curves)、... 传统实时系统性能分析以最差情况下执行时间(worst-case execution time,WCET)作为主要输入,导致分析过于保守.针对实时系统设计时预留冗余过大的问题,建立了以到达事件类型、数量和分布为决策变量,包括工作量曲线(workload curves)、逆工作量曲线(inverse workload curves)、工作量比率曲线(workload ratio curves)在内的实时系统可变工作量模型,给出了相关计算方法.基于可变工作量模型分析了其在混合调度中的应用,结果表明:采用可变工作量模型和算法可显著减少任务所需的执行工作量,降低了实时系统的资源需求. 展开更多
关键词 可变工作量模型 实时系统 形式化方法 工作量曲线 最差情况执行时间
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