一种面向实时系统的程序基本块指令预取技术

来源：软件学报杂志2016年第9期北京时间：

作者：王恩东,倪璠,陈继承,王洪伟,唐士斌

单位：王恩东，高效能服务器和存储技术国家重点实验室(浪潮(北京)电子信息产业有限公司), 北京 10008511,倪璠，高效能服务器和存储技术国家重点实验室(浪潮(北京)电子信息产业有限公司), 北京 10008502,陈继承，高效能服务器和存储技术国家重点实验室(浪潮(北京)电子信息产业有限公司), 北京 10008503,王洪伟，高效能服务器和存储技术国家重点实验室(浪潮(北京)电子信息产业有限公司), 北京 10008504,唐士斌，高效能服务器和存储技术国家重点实验室(浪潮(北京)电子信息产业有限公司), 北京 10008505

摘要：面向通用计算机系统的指令预取技术无法满足实时系统的应用需求，其中一个重要原因是：无效预取引起的指令Cache内容污染使得实时任务WCET评估值不够精确，导致系统可调度性下降，严重影响系统效率.以简化实时任务WCET分析、降低任务WCET评估值为目标，提出一种基于程序基本块的指令预取方法.该方法以基本块为粒度执行指令预取，避免了传统指令预取技术引入的无效预取；通过简化最坏情况下的指令访问命中/缺失情况判定，简化任务WCET分析过程并优化WCET评估值.实时基准测试程序评估结果表明：与常规无预取方法相比，该预取方法可使实时任务WCET评估值降低约20%，平均执行情况下的指令Cache访问性能提升约10%.

关键词：实时系统;最坏情况执行时间;高速缓存性能;指令预取;基本块

基金资助：国家高技术研究发展计划（863）（2013AA011701）