Real-time system timing analysis is crucial for estimating the worst-case execution time(WCET)of a program.To achieve this,static or dynamic analysis methods are used,along with targeted modeling of the actual hardwar...Real-time system timing analysis is crucial for estimating the worst-case execution time(WCET)of a program.To achieve this,static or dynamic analysis methods are used,along with targeted modeling of the actual hardware system.This literature review focuses on calculating WCET for multi-core processors,providing a survey of traditional methods used for static and dynamic analysis and highlighting the major challenges that arise from different program execution scenarios on multi-core platforms.This paper outlines the strengths and weaknesses of current methodologies and offers insights into prospective areas of research on multi-core analysis.By presenting a comprehensive analysis of the current state of research on multi-core processor analysis for WCET estimation,this review aims to serve as a valuable resource for researchers and practitioners in the field.展开更多
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
在多核结构中,获得并行应用线程的安全、精确的最坏情况执行时间(worst case execution time,WCET)的最大挑战之一在于共享资源的竞争冲突检测.在共享Cache的多核处理器中,线程在共享Cache中的指令可能被其他并行线程的指令替换,从而导...在多核结构中,获得并行应用线程的安全、精确的最坏情况执行时间(worst case execution time,WCET)的最大挑战之一在于共享资源的竞争冲突检测.在共享Cache的多核处理器中,线程在共享Cache中的指令可能被其他并行线程的指令替换,从而导致了线程间在共享Cache上的干扰,因此多核结构下线程WCET需要考虑并行线程间在共享Cache上的干扰.在现有的简单地址映射干扰分析基础上,考虑了指令取指执行时序因素对干扰的影响,提出了非干扰状态的充分不必要条件,根据指令的取指执行时序范畴判断线程在共享Cache上的干扰状态.通过排除非干扰状态,可以进一步精确多核结构中线程的WCET估值.理论分析证明了该方法的有效性.实验结果表明,与当前现有的考虑执行周期和基于逻辑访问先后顺序的方法相比,基于时序方法下的WCET估值分别可以提高12%和7%的精确度.展开更多
基金supported by ZTE Industry-University-Institute Cooperation Funds under Grant No.2022ZTE09.
文摘Real-time system timing analysis is crucial for estimating the worst-case execution time(WCET)of a program.To achieve this,static or dynamic analysis methods are used,along with targeted modeling of the actual hardware system.This literature review focuses on calculating WCET for multi-core processors,providing a survey of traditional methods used for static and dynamic analysis and highlighting the major challenges that arise from different program execution scenarios on multi-core platforms.This paper outlines the strengths and weaknesses of current methodologies and offers insights into prospective areas of research on multi-core analysis.By presenting a comprehensive analysis of the current state of research on multi-core processor analysis for WCET estimation,this review aims to serve as a valuable resource for researchers and practitioners in the field.
文摘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。
文摘在多核结构中,获得并行应用线程的安全、精确的最坏情况执行时间(worst case execution time,WCET)的最大挑战之一在于共享资源的竞争冲突检测.在共享Cache的多核处理器中,线程在共享Cache中的指令可能被其他并行线程的指令替换,从而导致了线程间在共享Cache上的干扰,因此多核结构下线程WCET需要考虑并行线程间在共享Cache上的干扰.在现有的简单地址映射干扰分析基础上,考虑了指令取指执行时序因素对干扰的影响,提出了非干扰状态的充分不必要条件,根据指令的取指执行时序范畴判断线程在共享Cache上的干扰状态.通过排除非干扰状态,可以进一步精确多核结构中线程的WCET估值.理论分析证明了该方法的有效性.实验结果表明,与当前现有的考虑执行周期和基于逻辑访问先后顺序的方法相比,基于时序方法下的WCET估值分别可以提高12%和7%的精确度.
