一种分布式实时系统的缓存分配方法技术方案

本发明专利技术公开了一种分布式实时系统的缓存分配方法，方法包括：初始化配置硬件模型、任务模型和能耗模型；根据所述硬件模型、任务模型和能耗模型，整合硬件、任务、能耗的实时分配信息，确定能耗优化目标，并根据所述能耗优化目标构建线性规划模型；对所述线性规划模型中的非必要变量进行剪枝优化，得到目标模型；根据所述目标模型求解得到任务调度方案与缓存分配方案。本发明专利技术通过实时性要求、缓存大小限制建模成线性规划模型，给出的调度方案与缓存分配方能够最大限度得节约能耗，另外，本发明专利技术利用周期性任务的缓存分配性质，对于线性规划模型中的缓存分配模型进行剪枝，从而大幅减少待解决变量的数量，可广泛应用于计算机技术领域。域。域。

【技术实现步骤摘要】
一种分布式实时系统的缓存分配方法


[0001]本专利技术涉及计算机
，尤其是一种分布式实时系统的缓存分配方法。

技术介绍

[0002]现代计算机系统往往带有多级缓存机制，包括多级独立缓存和最后一层共享缓存。其中最后一层缓存(共享缓存)的划分直接影响着任务的执行时间。这是因为多个核心在访问同一块缓存地址时往往需要等待，同时分配的缓存过少还会频繁引起缓存缺失问题。在多核嵌入式系统中，受制于缓存整体大小与能耗的限制，为了在保证任务是实行性与节约能耗，需要有效地进行共享缓存的划分。
[0003]在传统的方法中，往往是对于各个核心分配固定大小的缓存。系统将共享缓存划分成若干个大小相等的缓存块，并且平均分配给各个核心。任务运行时，核心与核心之间在访问共享缓存时不会互相干扰，以此提升任务运行速度。一些缓存分配方法可以降低任务整的最小执行时间。还有一些基于核心的缓存分配方法可以降低能耗。但这些方法都没有做到在任务层面对于共享缓存进行划分，从而带来了能耗上的浪费，同时也无法充分利用多核系统的特性。
[0004]对于多核系统平均分配缓存的缺点本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分布式实时系统的缓存分配方法，其特征在于，包括：初始化配置硬件模型、任务模型和能耗模型；其中，所述硬件模型的初始化配置包括核心数量、缓存大小；所述任务模型包括任务周期、依赖关系以及在不同缓存大小下的执行时间；所述能耗模型包括缓存的命中信息和缓存的缺失信息；根据所述硬件模型、任务模型和能耗模型，整合硬件、任务、能耗的实时分配信息，确定能耗优化目标，并根据所述能耗优化目标构建线性规划模型；对所述线性规划模型中的非必要变量进行剪枝优化，得到目标模型；根据所述目标模型求解得到任务调度方案与缓存分配方案。2.根据权利要求1所述的一种分布式实时系统的缓存分配方法，其特征在于，所述初始化配置能耗模型这一步骤中，包括：初始化配置能耗模型中的静态能耗和动态能耗；其中，所述静态能耗用于缓存自身消耗的能耗，动态能耗用于整合缓存命中与缓存缺失信息；其中，所述动态能耗的计算公式为：E
dyn
＝N
access
*E
hit
+N
miss
*E
miss
其中，E
dyn
代表缓存整体的动态能耗；N
access
代表缓存命中数；E
hit
代表缓存命中的能量消耗；N
miss
代表缓存缺失数；E
miss
代表缓存缺失的能量消耗。3.根据权利要求1所述的一种分布式实时系统的缓存分配方法，其特征在于，所述线性规划模型包括周期性任务调度块与共享缓存划分块；周期性任务调度块包括实时性约束块与非抢占约束块；所述实时性约束块用于表征任务的释放与截止时间要求；所述非抢占约束块用于表征在同一核...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄凯，张元海，陈刚，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：