片上多處理器芯片上的SPX性能優(yōu)化研究.pdf

1、嵌入式系統(tǒng)三十多年來得到了廣泛的應(yīng)用,芯片集成度越來越高,片上多處理器芯片(MPSoC)技術(shù)取得較快的發(fā)展,一方面,嵌入式處理器能夠提供日益強大的處理能力,另一方面存儲技術(shù)發(fā)展緩慢,存儲子系統(tǒng)已經(jīng)成為影響系統(tǒng)性能的瓶頸。通過采用適當(dāng)?shù)娜蝿?wù)調(diào)度算法提高程序的并行度以及利用高速的片上存儲器提升系統(tǒng)的性能都是目前研究的重點之一。片上存儲器用作便簽式存儲器SPM(Scratch Pad Memory)相比緩存(Cache)具有低能耗、更好的實時

2、性保證和占用更少的片上面積等優(yōu)點[1,2],現(xiàn)在很多MPSoc上已經(jīng)集成了SPM。目前對SPM的研究主要分為靜態(tài)和動態(tài)兩種管理策略;靜態(tài)的管理策略選取需要存入SPM中的數(shù)據(jù)或程序子集后,在程序的執(zhí)行階段,SPM中的內(nèi)容不再發(fā)生變化;而動態(tài)的策略在程序的運行過程中不斷調(diào)整SPM中的內(nèi)容來充分的提高系統(tǒng)的性能和降低能耗;然而目前這些研究幾乎都只針對單處理器架構(gòu),多處理器上的SPM研究相對較少,其任務(wù)并行的特點使得SPM的管理變得異常困難。面

3、向MPSoC架構(gòu),本文提出了一種動靜態(tài)結(jié)合的SPM管理策略。首先采用集成的任務(wù)調(diào)度、SPM劃分和數(shù)據(jù)分配策略進行SPM在各個處理器間的彈性地劃分和全局變量的分配,因為局部變量只會由相應(yīng)的處理器獨自訪問,所以采用局部動態(tài)的思想,在各個處理器上依據(jù)貪心算法考慮將合適的局部變量分配到空余的SPM中,或者直接替換全局變量,這樣,通過充分的提高SPM的利用率來減少訪問外存的次數(shù),提升系統(tǒng)的性能。采用基準測試用例Mibench,實驗數(shù)據(jù)表明,該動靜