片上多核可重構系統可靠性及其行為特性研究

第1章 緒論 1
1.1 引言 1
1.2 片上多核系統技術現狀 2
1.3 關鍵技術原理及其研究進展 4
1.3.1 嵌入式系統軟件行為特性分析 5
1.3.2 多核Cache一致性協議分析 7
1.3.3 系統任務調度不確定性分析 9
1.4 主要問題及研究內容 12
1.5 本書的章節安排 14
第2章 相關基礎知識及技術原理 15
2.1 相關數學基礎 15
2.1.1 集合與有限狀態機 15
2.1.2 馬爾可夫鏈模型 17
2.1.3 隨機抽樣優化方法 19
2.2 軟件行為特性分析方法 21
2.2.1 進程代數理論 21
2.2.2 符號邏輯方法 24
2.2.3 行為計算方法 25
2.3 多核系統可靠性技術 27
2.3.1 片上多核系統設計原理 28
2.3.2 Cache一致性協議 30
2.3.3 系統可靠性分析方法 33
2.4 系統任務調度原理 37
2.4.1 系統不確定性原理 37
2.4.2 競態條件模型 39
2.4.3 系統任務調度 43
2.5 本章小結 43
第3章 程序特性分析方法及動態重定位緩存應用技術 44
3.1 引言 44
3.2 軟件行為特性模型的構建 46
3.2.1 基於指令的狀態機模型 46
3.2.2 馬爾可夫鏈進程代數模型 50
3.3 動態重定位緩存資源最優評估方法 52
3.3.1 動態重定位緩存模型原理 52
3.3.2 軟件行為特性特徵提取方法 53
3.4 實驗結果與分析 56
3.5 本章小結 61
第4章 多核Cache一致性協議及系統可靠性分析 62
4.1 引言 62
4.2 多核Cache一致性原理 63
4.2.1 多核系統結構模型 63
4.2.2 Cache一致性協議瞬時狀態 65
4.3 HCS網絡結構下的系統可靠性 67
4.3.1 瞬時狀態故障分析 67
4.3.2 2-端可靠性函數 69
4.4 實驗結果與分析 72
4.4.1 Cache一致性協議可靠性結果分析 78
4.4.2 HCS網絡結構可靠性比較結果 80
4.5 本章小結 81
第5章 多核系統任務不確定性分析及其調度模型 82
5.1 引言 82
5.2 競態條件中的不確定性模型 84
5.2.1 事件序列的不確定性模型 84
5.2.2 競態條件的不確定性模型 87
5.3 基於最大熵的任務調度算法 89
5.3.1 最大熵優化模型 89
5.3.2 任務調度算法 92
5.4 實驗結果與分析 95
5.4.1 競態條件分析 95
5.4.2 任務調度性能比較 100
5.5 本章小結 106
第6章 片上多核系統軟件及硬件協同設計驗證平臺 107
6.1 引言 107
6.2 平臺設計方案 108
6.3 硬件架構驗證平臺 109
6.3.1 設計架構 109
6.3.2 結果驗證 110
6.4 系統軟件驗證平臺 113
6.4.1 設計架構 113
6.4.2 結果驗證 115
6.5 本章小結 118
第7章 總結與研究方向展望 119
7.1 總結 119
7.2 研究方向展望 120
參考文獻 122