62、实时系统性能分析与自适应调度方案研究

实时系统性能分析与自适应调度方案研究

在当今的计算机领域，实时系统的性能和可靠性至关重要。本文将深入探讨两个关键主题：一是 L4oprof 系统级统计分析器在 L4 微内核环境下的性能，二是可靠实时嵌入式系统中固定优先级任务的自适应动态电压缩放（DVS）检查点方案。

1. L4oprof 性能分析

L4oprof 是首个在基于 L4 微内核的环境中使用硬件性能监控单元（PMU）的性能监控工具。它利用 CPU 上 PMU 的硬件性能计数器，能够对各种硬件事件进行分析，如时钟周期、缓存和 TLB 缺失等。

1.1 分析结果比较

我们将 L4oprof 的分析结果与 OProfile 和 GNU gprof 进行了比较。以 Multiply 工作负载为例，在三个函数 main、slow_multiply 和 fast_multiply 上，所有分析器的时间分布相似。具体数据如下表所示：
|分析器|函数|总时间(%)|累积秒数|自身秒数|调用次数|每次调用纳秒数|
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
|GNU gprof|slow_multiply|99.05|3.14|3.14|4000000|785.00|
|GNU gprof|main|0.63|3.16|0.02| - | - |
|GNU gprof|fast_multiply|0.32|3.17|0.01|4000000|2.50|
|OProfile|slow_multiply|99.3596| - | - | - | - |
|OProfile|main|0.59