37、嵌入式系统优化技术详解

嵌入式系统优化技术详解

1. 嵌入式系统SPM分配策略

在嵌入式系统中，SPM（Scratch Pad Memory）的分配有多种方式，下面为你详细介绍：
- 混合分配方法 ：将SPM划分为两个区域，一个是进程共享区域，另一个是进程独占分配区域。这两个区域的大小通过优化来确定。
- 动态内存管理 ：在系统使用过程中应用程序集合可能发生变化的动态情况下，动态内存管理器是合适的选择。例如，有基于间接寻址的SPM管理器算法，该算法被集成到操作系统中，还允许将库元素迁移到SPM，尽管存在额外的间接寻址层，但能实现25% - 35%的能耗降低。
- 利用MMU的技术 ：如果有内存管理单元（MMU），可以避免额外的间接寻址层。在编译时，将代码段分类为是否适合分配到SPM。适合的代码存储在虚拟地址空间的特定区域，初始时该区域未映射到物理内存，首次访问代码时会发生页面错误，页面错误处理会调用SPM管理器进行空间分配和释放，并更新虚拟到物理地址的转换表。不过，当前SPM的大小在页表中对应的条目较少，导致SPM分配粒度较粗。

2. SPM分配的不同维度

SPM分配还涉及架构和目标函数两个维度：
- 架构维度 ：
- 混合系统 ：存在同时包含缓存和SPM的混合系统，可在缓存冲突时选择性分配SPM空间以减少缓存缺失。
- 不同内存技术 ：如闪存或其他非易失性RAM，对于闪存，负载均衡很重要，且可能存在多级内存。