[发明专利]一种基于内存块生命周期的动态缓存锁定WCET分析方法

权利要求书

1.一种基于内存块生命周期的动态缓存锁定WCET分析方法，其特征在于，包括

获取任务的初始抽象缓存状态；

确定内存块生命周期；

获取生命周期重叠的内存块集合；

确定锁定内存块集合；

根据内存块在缓存中的命中状态计算任务的WCET值。

2.根据权利要求1所述的动态缓存锁定WCET分析方法，其特征在于，通过抽象解释缓存分析方法获取到所有程序点的初始抽象缓存状态。

3.根据权利要求2所述的动态缓存锁定WCET分析方法，其特征在于，所述抽象解释缓存分析方法由Must分析、May分析和Persistence分析三种分析方法构成；首先进行Must分析，该方法用于获取一定会在Cache中命中的内存块；然后进行May分析获取一定不会在Cache中命中的内存块；最后进行Persistence分析获取第一次在Cache中未命中，而之后所有迭代都会在Cache中命中的内存块。

4.根据权利要求3所述的动态缓存锁定WCET分析方法，其特征在于，确定内存块的生命周期需要将内存块分为无循环内存块、单循环内存块和嵌套循环内存块三类；对于无循环内存块，它的执行次数是一，因此该内存块的生命周期仅和自己的最早开始时间和最晚结束时间有关；对于单循环内存块，它只有单层循环且循环次数大于一，因此该内存块的生命周期需要考虑单层循环的生命周期；对于嵌套循环内存块，要考虑嵌套循环中最外层循环的生命周期；因此内存块m_i的生命周期定义如下列公式所示：

其中，earliest_time_i表示内存块m_i的最早开始时间；latest_time_i表示内存块m_i的最晚结束时间；loop_earliest_time_{current_loop}表示内存块m_i所在单层循环的最早开始时间；loop_latest_time_{current_loop}表示内存块m_i所在单层循环的最晚结束时间；loop_earliest_time_{out_loop}表示内存块m_i所在嵌套循环中最外层循环的最早开始时间；loop_latest_time_{out_loop}表示内存块m_i所在嵌套循环中最外层循环的最晚结束时间。

5.根据权利要求4所述的动态缓存锁定WCET分析方法，其特征在于，获取到内存块生命周期后，在此基础上可以将生命周期重叠的内存块构成集合，使用lifetime_set(m)表示与内存块m生命周期重叠的其他内存块集合；当两个内存块的生命周期满足下列两个条件之一时，就可以认为这两个内存块的生命周期存在重叠：

(1)若life_scope[m_i].lw≤life_scope[m_j].up，表明内存块m_i开始执行时，内存块m_j还未执行完成，两者之间的生命周期存在重叠；

(2)若life_scope[m_i].up≤life_scope[m_k].lw，表明内存块m_i还未执行完成时，内存块m_k已经开始执行，两者之间的生命周期存在重叠。

6.根据权利要求5所述的动态缓存锁定WCET分析方法，其特征在于，采用不动点迭代的方法针对每个内存块进行迭代分析选取最有利的内存块锁定到缓存中。