3、硬实时系统的静态时序分析技术解析

硬实时系统的静态时序分析技术解析

1. 缓存策略分析

在嵌入式实时系统中，缓存替换策略对系统性能至关重要。常见的缓存替换策略有最近最少使用（LRU）、先进先出（FIFO）和伪 LRU（PLRU）等。传统研究多假设采用 LRU 替换策略，但实际中 FIFO 和 PLRU 也很常用。

1.1 FIFO 缓存分析的挑战

FIFO 缓存分析比 LRU 更具挑战性。以访问序列 s = ⟨a, a, b, c⟩ 为例，在不同初始状态的 4 路关联缓存集 qi 上执行该序列，部分结果缓存集 q′i 可能不包含所有访问的块。而 LRU 替换策略的 k 路缓存集总是包含 k 个最近使用的内存块，与初始状态无关。

例如：

q1 = [⊥, ⊥, ⊥, ⊥]
a −→ M [a, ⊥, ⊥, ⊥]
a −→ H [a, ⊥, ⊥, ⊥]
b −→ M [b, a, ⊥, ⊥]
c −→ M [c, b, a, ⊥] = q′1

对于未知内容的 FIFO 缓存集，观察到对块 a 的内存访问后，只能确定 a 被缓存，但 a 在缓存集中的位置未知。再次访问不同块 b 时，可能会驱逐先访问的块 a ，因此在没有额外访问信息的情况下，难以推断多个块被缓存。

1.2 精确信息获取方法

可