利用虚存机制对片上异构存储资源动态分配的方法

摘要

本发明公开了一种利用虚存机制对片上异构存储资源动态分配的方法，采用时隙分析方法，对高频率引起数据Cache冲突的数据段(包括全局数据、堆栈数据、堆数据以及常量池数据)的时间和空间分布进行分析，继而由该分布得到数据Cache的时隙冲突图，并对其进行数学抽象。根据能耗目标函数、性能目标函数，利用整数非线性规划的方法选出需要优化的程序部分，并利用时钟中断，将其动态重映射到片上数据SPM(Scratch-pad Memory，便签存储器)存储器中，由此可以避免因数据Cache冲突引起的额外访存。本发明方法对片上异构存储的充分利用，可以降低系统能耗，提升系统性能。

主权项

一种利用虚存机制对片上异构存储资源动态分配的方法，其特征在于：通过对应用程序执行过程中处理器内核对数据Cache访问的跟综，得到包括全局数据、堆栈数据、堆数据以及常量池数据在内的Cache冲突的数据段缺失的时间和空间分布，由该时间和空间分布得到数据Cache的时隙冲突图并对其进行数学抽像，根据能耗目标函数、性能目标函数分别利用整数非线性规划的方法选出系统总能耗最优时每个数据页的状态，其中所述系统包含微处理器内核、SPM、数据Cache和指令Cache、DMA、高速AHB总线和外设APB总线，得到每个时隙中最有优化价值数据页的页号，利用迭代求解方法，对时隙大小进行调整，根据每个时隙中需要优化的数据页和调整后的时隙大小信息，在程序执行中通过时钟中断，在每个均分的时隙中通过数据SPM控制器实现包括页表项入口的修改、直接内存访问DMA控制器的配置将引起数据Cache冲突的地址空间动态重映射到数据SPM存储器中，消除数据Cache冲突带来的额外访存。