基于多级一致性协议的多核处理器WCET分析方法

作者：朱怡安; 史先琛; 姚烨; 李联; 任鹏远; 董威振; 李佳钰

来源：计算机研究与发展, 2022, 1-13.

• 最坏情况执行时间
• 缓存一致性协议
• 跨一致性域
• 静态分析
• 时序分析

由于多核处理器优越的计算性能，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、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，首次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，相比现有方法分析精度提升了37.54%．

• 单位
  西北工业大学