[发明专利]面向多任务嵌入式系统的片上便笺式存储器管理方法

权利要求书

1.一种面向多任务嵌入式系统的片上便笺式存储器管理方法，其特征是，它的步骤为：

步骤（1）：对程序代码段进行预分析，获取各个任务的各个函数在内存中的首尾地址和函数大小，并对所有函数进行统一编号；

步骤（2）：在无便签式存储器SPM架构下利用仿真器对程序代码进行跟踪，得到其内存指令访问序列，从而获取内存代码块的访问次数和高速缓存Cache未命中次数，在高速缓存Cache访问时统计和记录内存代码块的时空冲突集；

步骤（3）：根据需要选择算法得到优化的便笺式存储器SPM分配方案：

如果对分析时间没有要求就选择线性规划算法，根据步骤（1）中各个函数的首尾地址、大小和步骤（2）中的访问次数以及时空冲突集来得到针对执行时间或者能耗的便笺式存储器SPM优化分配方案，记录应该放入便签式存储器SPM的函数编号；

如果要求最少的分析时间就选择背包近似算法，根据步骤（1）中各个函数的首尾地址、大小、步骤（2）中的访问次数和高速缓存Cache未命中次数以及时空冲突集来得到针对执行时间或者能耗的便笺式存储器SPM优化分配方案，记录应该放入便签式存储器SPM的函数编号；

步骤（4）：针对步骤（3）的两种情况均生成代码布局分散加载文件，对程序代码段进行重新映射和布局，重新编译代码得到优化执行结果。

2.如权利要求1所述的一种面向多任务嵌入式系统的片上便笺式存储器管理方法，其特征是，所述步骤（2）中，在无便签式存储器SPM架构下通过仿真器跟踪执行得到程序访问指令的序列，获取内存代码块的访问次数和高速缓存Cache未命中信息，统计每个内存块两次高速缓存Cache访问之间不重复的内存块序列，生成时空冲突集合TCS。

3.如权利要求1所述的一种面向多任务嵌入式系统的片上便笺式存储器管理方法，其特征是，所述步骤（3）的线性规划方法中，由于每一个内存块miss减少分两种情况：

1）.因为本身所在的函数被选取到SPM中，miss全部消失；

2）.当自身所在的函数没被选取到SPM中但映射到同一Cache组的其他内存块所在的函数被选取到SPM，由此会导致自身一些TCS中的块数小于Cache的路数；统计SPM分配后的各个内存块的miss次数miss′_i，然后根据不同的优化目标选择不同的目标函数：

如果需要优化执行时间，目标函数为：

lataccess=Σi=1VΣmj∈fi(missj′·latm+(accessj·(1-xfn(mj))-missj′)·latc]]>

+xfn(mj)·accessj·lats)]]>

如果需要优化能耗，则目标函数为：

Eaccess=Σi=1VΣmj∈fi(missj′·Em+(accessj·(1-xfn(mj))-missj′)·Ec+xfn(mj)·accessj·Es).]]>