对于能量供应有限制的硬实时多核系统,最差情况下的能量消耗WCEC(Worst-Case Energy Consumption)是一个非常关键的问题。随着芯片工艺的发展,顺序指令预取技术可以减少缓存WCEC。为了提高指令预取的最差情况下的节能效率,提出结合指令预取和共享缓存划分的硬实时多核系统缓存WCEC优化方法。该方法通过线性规划方程ILP(Integer-Linear Programing)为每个核分配L2缓存划分因子和调整每个硬实时子任务的指令预取度,在保证硬实时系统满足时间截止期的情况下,最小化其缓存WCEC。对DEBIE系统进行实例分析,实验结果表明优化方法是有效的,在保证系统满足时间截止期的情况下,优化后的缓存WCEC比没有指令预取优化的缓存WCET平均减少了22.5%。
对嵌入式多核下的实时系统,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,同时对于能量供应有限制的多核系统,最坏情况下的能量消耗也是一个非常关键的问题。顺序指令预取可以提高实时任务的最坏情况下的性能,但对于实时系统中多个不同的子任务,多个子任务采用相同指令预取度不利于提高指令预取在最坏情况下的性能和能量效率。文中利用缓存划分技术消除实时系统中多个子任务在共享缓存上的干扰,提出了支持指令预取的WCRT(worst-case response time)和WCEC(worst-case energy consumption)优化模型,并设计了优化算法。该算法通过建立任务图调整实时系统中子任务的指令预取度,在最小化系统WCRT的基础上,减少系统的WCEC。实验对DEBIE系统进行实例分析,结果表明优化算法在保证实时系统WCRT最小的情况下,其WCEC减少了10.8%。
