支持指令预取和缓存划分的多核实时系统缓存WCRT最小化

摘要

对嵌入式多核实时系统,为了保证任务的可调度性和可靠性,最坏情况下的性能是一个优先考虑的问题.顺序指令预取可以提高实时任务的最坏情况下的性能,但对于实时系统中不同的子任务,在不同预取度下,指令预取获得的最坏情况下性能效率也不同,因此会影响整个实时系统的最坏情况下响应时间WCRT (Worst-Case Response Time).本文利用缓存划分技术消除多核实时系统中多个子任务在共享缓存上的干扰,然后提出了多核实时系统的WCRT优化方法.该方法建立ILP(Integer-Linear Programming)方程,通过调整共享缓存划分因子和系统中子任务的指令预取度来最小化系统的WCRT.实验对多核上的DEBIE系统进行实例分析,结果表明优化算法在保证DEBIE系统满足时间截止期的情况下,使得优化后的WCRT比不同预取度下的WCRT平均减少12.2％.