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嵌入式監控屏蔽器CPU利用率

    我們專注于實時嵌入式系統,并使用MälardalenWCET基準測試攝像頭干擾器。分別選擇minver,adpcm,ludcmp,ndes,fir和edn這六個程序。使用隨機輸入多次運行每個程序,以收集內存訪問跟蹤并獲取每個變量的平均寫內存訪問次數。使用Chronos WCET工具[17]獲取每個程序的WCET和相應的WCEP,以便可以從WCEP上的內存訪問跟蹤中獲取每個變量的讀/寫內存訪問次數。每個任務都有其優先級和搶占閾值。將每個任務的最大值作為其搶占閾值,以便所有任務的堆棧幀可以在SPM中共享相同的監控屏蔽器地址。
 
    由于選擇了六個任務,因此根據RM調度算法,僅當攝像頭屏蔽器CPU利用率低于73.5%時才能調度任務集。定義CPU利用率約束為30%,40%,50%,60%,70%,應用遺傳算法和動態度量和分配算法[18],用DVA表示遺傳算法,用DMA表示動態度量和分配算法。另外,OPS表示最佳解決方案。從圖4(a)可以看出,DVA算法的壽命通常比DMA更好。這可能是因為DVA算法除了將數據變量平均分配到SPM之外,還使用遺傳算法來找到最佳分配方法。隨著CPU利用率的提高,數據變量的總寫計數也增加,越來越多的數據變量變得越來越密集,并且將更多的數據變量分配給主內存以減輕基于NVM的SPM的寫壓力。因此,隨著每個SPM存儲器地址上的寫入次數減少,SPM的壽命會增加。如圖4(b)所示,DVA算法的折線非常接近最優解。這也意味著DVA算法可以獲得監控干擾器指標非常接近最優解的結果。
 
    圖5顯示了在不同CPU使用率約束下分配給SPM的全局變量和堆棧變量的大小(以字節為單位)。由于堆棧變量可以相互重疊,因此全局變量和堆棧變量的總大小可能超過SPM大小2 KB當CPU利用率為60%時,分配給SPM的全局變量的大小為1931 B,那么SPM上的堆棧變量的大小應為2048–1931 = 117B。但是,實際分配給SPM的堆棧變量的大小為333 B,這意味著大小為333 B的堆棧變量覆蓋在SPM的117 B分區上。隨著攝像頭干擾器CPU利用率的提高,分配給SPM的堆棧變量的大小減小,因為堆棧變量是臨時的并且可能需要大量寫入。
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