基于共享总线的多核实时系统WCET分析

发布时间：2021-01-26 13:43

　　凭借着高性能、低功耗的特点,多核处理器在嵌入式实时系统中的应用越来越广泛。然而,由多核实时系统造成的一个最大问题是人们无法对此系统的时间属性做出比较精确的预测。在多核系统中,访存总线通常作为一个非常重要的共享资源。通过共享访存总线,多核系统中的处理器核心可以对主存进行访问。但是多个处理核心对共享总线并行访问时会产生冲突,从而导致访存延迟时间难以预测。基于这一背景,本文主要研究的内容是通过模型检测技术来分析共享总线对多核实时系统WCET的影响。本文所研究的多核系统模型是每个处理器核心都拥有一个私有的Cache,并且这些处理器核心可以通过共享访存总线来对主存进行访问。本文首先利用基于抽象解释技术的Cache分析方法来对此系统中指令Cache的行为进行分析,从而可以得到运行在每个处理器核心上的程序指令在Cache中是否命中的信息。根据这些信启、,本文采用模型检测器UPPAAL来对程序的执行过程进行时间自动机建模。这些程序时间自动机模型能够准确地模拟出程序在执行过程中访问总线的时间行为。在本文中,共享总线的行为也通过时间自动机进行建模。最后,通过运行UPPAAL对由上述时间自动机模型构成的多核... 

【文章来源】：东北大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究意义
    1.3 论文主要工作
    1.4 论文结构
第2章 相关技术与相关工作
    2.1 WCET分析技术
        2.1.1 WCET分析技术的概述
        2.1.2 WCET分析技术的分类
        2.1.3 静态WCET分析技术
    2.2 模型检测技术
        2.2.1 模型检测技术的概述
        2.2.2 模型检测技术的优缺点
        2.2.3 模型检测技术的主要内容
    2.3 相关工作
    2.4 本章小结
第3章 系统模型与分析框架
    3.1 系统模型
    3.2 系统模型假设
    3.3 分析框架
    3.4 本章小结
第4章 指令Cache与共享总线的分析
    4.1 指令Cache分析
        4.1.1 基于抽象解释技术的Cache分析方法
        4.1.2 Persistentce分析所存在的问题
        4.1.3 指令Cache分析流程
    4.2 共享总线分析
        4.2.1 程序建模
        4.2.2 共享总线建模
    4.3 多核系统建模
    4.4 本章小结
第5章 WCET分析工具实现与实验
    5.1 WCET分析工具的实现
    5.2 实验程序的选取
    5.3 实验
        5.3.1 基于TDMA总线的实验
        5.3.2 基于FCFS总线的实验
    5.4 本章小结
第6章 结论与未来工作
    6.1 结论
    6.2 未来工作
参考文献
致谢
攻读硕士期间科研情况


【参考文献】：
期刊论文
[1]多核处理器的关键技术及其发展趋势[J]. 黄国睿,张平,魏广博.  计算机工程与设计. 2009(10)
[2]多核处理器系统设计[J]. 杨东芳.  郑州铁路职业技术学院学报. 2009(01)
[3]面向二十一世纪的嵌入式系统综述[J]. 张鑫.  科技创新导报. 2009(03)
[4]嵌入式系统发展综述[J]. 张营,李鹏,陈立锋,巩永光.  电子技术. 2008(06)



本文编号：3001216