在无序资源存在下使用执行决策图计算执行时间
系统与控制
2022-07-18 v1 硬件体系结构
系统与控制
摘要
最坏情况执行时间（WCET）是关键实时应用验证的关键组成部分。然而，即便最简单的微处理器也实现了具有并发访问资源的流水线，例如由取指与访存阶段共享的存储器总线。尽管其顺序流水线本质上非常确定，但该总线可能导致对存储器的乱序访问，从而产生时序异常：具有全局影响的局部时序效应，但难以组合以估计全局 WCET。为应对这种情况，WCET 分析必须产生重要的过高估计以保全计算时间的安全性，或者必须显式跟踪所有可能的执行。在后一种情况下，乱序行为的存在导致流水线状态数量组合爆炸，难以设计高效的状态抽象。本文提出一种紧凑且精确的流水线时序表示，使用执行决策图（XDD）[1]。我们展示了如何利用 XDD 的代数性质沿执行路径建模流水线状态。该计算模型能够在控制流图层级计算精确的时序行为，并适于在存在乱序总线访问时高效且精确地支持 WCET 计算。该模型最终在 TACLe 基准测试套件上进行了实验，我们观察到良好的性能，使该方法适用于工业应用。
引用
@article{arxiv.2207.07481,
title = {Computing Execution Times with eXecution Decision Diagrams in the Presence of Out-Of-Order Resources},
author = {Zhenyu Bai and Hugues Cassé and Thomas Carle and Christine Rochange},
journal= {arXiv preprint arXiv:2207.07481},
year = {2022}
}