Rozmieszczanie zadań czasu rzeczywistego Rozmieszczanie zadań czasu rzeczywistego w pamięci notatnikowejw pamięci notatnikowej

SCR 2002, Ustroń, 16-19 września 2002

Jerzy R. Nawrocki, Wojciech Jerzy R. Nawrocki, Wojciech ComplakComplak

Instytut InformatykiInstytut Informatyki

Politechnika Poznańska Politechnika Poznańska

• Poprawność funkcjonalnaPoprawność funkcjonalna

• Ograniczenia czasoweOgraniczenia czasowe – – linie krytycznelinie krytyczne

System czasu rzeczywistegoSystem czasu rzeczywistego

8088

PAO

Magistralasystemowa

Rola pamięci notatnikowejRola pamięci notatnikowej

5 MHz

P4

PAO

Pamięć notatnikowa

Magistralasystemowa

Rola pamięci notatnikowejRola pamięci notatnikowej

5 MHz2 GHz

P4

PAO

Pamięć notatnikowa

Magistralasystemowa

Rola pamięci notatnikowejRola pamięci notatnikowej

5 MHz0,04 GHz

Statyczna analiza programówStatyczna analiza programów

mov ax, var1

cmp bx, var1je etyk1

mov ax, 0. . .

add ax, bx. . .

Kategorie odwołań do pamięciKategorie odwołań do pamięciAHAH = = aalways lways hhititAMAM = = aalways lways mmissedissedNCNC = = nnot ot cclassifiedlassified

Statyczna analiza programówStatyczna analiza programów

Kategorie odwołań do pamięciKategorie odwołań do pamięciAHAH = = aalways lways hhititAMAM = = aalways lways mmissedissedNCNC = = nnot ot cclassifiedlassified

mov ax, var1

cmp bx, var1je etyk1

mov ax, 0. . .

add ax, bx. . .

Statyczna analiza programówStatyczna analiza programów

Kategorie odwołań do pamięciKategorie odwołań do pamięciAHAH = = aalways lways hhititAMAM = = aalways lways mmissedissedNCNC = = nnot ot cclassifiedlassified

mov ax, var1

cmp bx, var1je etyk1

mov ax, 0. . .

add ax, bx. . .

Statyczna analiza programówStatyczna analiza programów

P4

PAO

Pamięć notatnikowa mov ax, var1

cmp bx, var1je etyk1

mov ax, 0. . .

add ax, bx. . .

Proces A Proces A

Przerwanie

Proponowane podejścieProponowane podejście

P4

PAO

Pamięć notatnikowa

Proc AProc A

Proc BProc B

Proc CProc C

Proc DProc D

•Max czas wyk.•Rozmiary obiekt.•Rozmiar pamięci•Linie krytyczne

A i C docache’a

ProjektantProjektant(CASE)(CASE)

Proponowane podejścieProponowane podejście

P4

PAO

Pamięć notatnikowaProc AProc A

Proc BProc B

Proc CProc C

Proc DProc D•Max czas wyk.•Rozmiary obiekt.•Rozmiar pamięci•Linie krytyczne

A i C docache’a

ProjektantProjektant(CASE)(CASE)

Zarządzanie pamięcią notatnikowąZarządzanie pamięcią notatnikową

• Proste ściąganie zawartościProste ściąganie zawartości

• Nanizanie linii pamięci notatnikowejNanizanie linii pamięci notatnikowej

• Nanizanie bloków podstawowychNanizanie bloków podstawowych

• Architektura von NeumannaArchitektura von Neumanna(pamięć zunifikowana)(pamięć zunifikowana)

• Architektura harwardzkaArchitektura harwardzka(oddzielne pamięci kodu i danych)(oddzielne pamięci kodu i danych)

Architektury pamięci notatnikowejArchitektury pamięci notatnikowej

mov ebx,offset data_to_preloadmov ebx,offset data_to_preload

mov ecx,size_of_data_to_preloadmov ecx,size_of_data_to_preload

shr ecx,2shr ecx,2

rep lodsdrep lodsd

Proste ściąganie zawartości bez wsparcia sprzętowegoProste ściąganie zawartości bez wsparcia sprzętowego

dcbf rA,rBdcbf rA,rB data cache block flushdata cache block flush

dcbst rA,rBdcbst rA,rB data cache block storedata cache block store

dcbt rA,rBdcbt rA,rB data cache block touchdata cache block touch

dcbtst rA,rBdcbtst rA,rB data cache block touch fordata cache block touch forstorestore

dcbz rA,rBdcbz rA,rB data cache block set to data cache block set to zerozero

Proste ściąganie zawartości przy wsparciu sprzętowym (Power PC)Proste ściąganie zawartości przy wsparciu sprzętowym (Power PC)

Kod Kod aplikacjiaplikacji

Kod Kod aplikacjiaplikacji

Instrukcja Instrukcja skokuskoku

Nanizanie linii pamięci notatnikowejNanizanie linii pamięci notatnikowej

Punkt wejściowy Punkt wejściowy kodu nanizującegokodu nanizującego

Punkt wejściowy Punkt wejściowy kodu aplikacjikodu aplikacji

Nanizanie linii pamięci notatnikowejNanizanie linii pamięci notatnikowej

• zaproponowano metodę pozwalającą na w pełni deterministyczne zarządzania zawartością pamięci notatnikowej

PodsumowaniePodsumowanie

Kierunki dalszych badańKierunki dalszych badań

• dynamiczne ładowanie i wyładowywanie zadań

• system operacyjny pozwalający na praktyczne wykorzystanie zaprezentowanego podejścia

Rozmieszczanie zadań czasu rzeczywistego Rozmieszczanie zadań czasu rzeczywistego w pamięci notatnikowejw pamięci notatnikowej

SCR 2002, Ustroń, 16-19 września 2002

Jerzy R. Nawrocki, Wojciech Jerzy R. Nawrocki, Wojciech ComplakComplak

Instytut InformatykiInstytut Informatyki

Politechnika Poznańska Politechnika Poznańska