Skip to main content

Superblock-basierte Quellcodeoptimierungen zur WCET-Reduktion

  • Chapter
Eingebettete Systeme

Part of the book series: Informatik aktuell ((INFORMAT,volume 1))

  • 3736 Accesses

Zusammenfassung

Das Konzept der Superblöcke wurde auf dem Gebiet der Compileroptimierungen in der Vergangenheit bereits erfolgreich zur Optimierung der ACET (Average Case Execution Time) verwendet. Superblöcke sind dabei spezielle Ketten von Basisblöcken, die es erleichtern, Optimierungen über Basisblockgrenzen anzuwenden und somit ein höheres Optimierungspotential zu schaffen. In der vorliegenden Arbeit wurde dieses Konzept zum ersten Mal zur Reduktion der WCET (Worst Case Execution Time) von Programmen für eingebettete Systeme ausgenutzt. Die WCET ist im Kontext der eingebetteten Systeme eine wichtige Metrik, da viele eingebettete Systeme unter Echtzeitbedingungen arbeiten müssen und hierzu eine sichere obere Schranke für die Laufzeit eines Programms unabdingbar ist.

Die vorgestellte Superblockbildung baut auf einem neuartigen Trace-Selektions-Algorithmus auf, der WCET-Daten auswertet. Außerdem wurde das Konzept der Superblöcke zum ersten Mal auf der Quellcodeebene angewandt. Auf diese Weise findet die Optimierung früher statt, so daß eine größere Anzahl nachfolgender Optimierungen von der erzielten Umstrukturierung profitieren kann. Weiterhin wurden die klassischen Optimierungen Common Subexpression Elimination (CSE) und Dead Code Elimination (DCE) an die Anwendung in Quellcode-Superblöcken angepasst. Mit diesen Techniken wurde auf einer Testmenge von 55 bekannten Standard-Benchmarks eine durschnittliche WCET-Reduktion von bis zu 10.2% erzielt.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this chapter

Chapter
USD 29.95
Price excludes VAT (USA)
  • Available as PDF
  • Read on any device
  • Instant download
  • Own it forever
eBook
USD 49.99
Price excludes VAT (USA)
  • Available as PDF
  • Read on any device
  • Instant download
  • Own it forever
Softcover Book
USD 49.99
Price excludes VAT (USA)
  • Compact, lightweight edition
  • Dispatched in 3 to 5 business days
  • Free shipping worldwide - see info

Tax calculation will be finalised at checkout

Purchases are for personal use only

Institutional subscriptions

Preview

Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.

Literaturverzeichnis

  1. P. P. Chang, S. A. Mahlke, and W. W. Hwu, “Using Profile Information to Assist Classic Code Optimizations,” Software-Practice & Experience, vol. 21, no. 12, 1991.

    Google Scholar 

  2. R. Kidd and W. W. Hwu, “Abstract Improved Superblock Optimization in GCC,” in GCC Summit, 2006.

    Google Scholar 

  3. J. A. Fisher, “Trace Scheduling: A Technique for Global Microcode Compaction,” IEEE Transactions on Computers, vol. 30, no. 7, 1981.

    Google Scholar 

  4. P. P. Chang and W. W. Hwu, “Trace Selection for Compiling Large C Application Programs to Microcode,” in Proc. of MICRO, 1988.

    Google Scholar 

  5. W. W. Hwu, S. A. Mahlke, and W. Y. C. et al., “The Superblock: an Effective Technique for VLIW and Superscalar Compilation,” The Journal of Supercomputing, vol. 7, 1993.

    Google Scholar 

  6. AbsInt GmbH, “Worst-Case Execution Time Analyzer aiT for TriCore,” http://www.absint.com/ait, 2010.

  7. W. Zhao, W. Kreahling, D. Whalley et al., “Improving WCET by Optimizing Worst-Case Paths,” in Proc. of RTAS, 2005.

    Google Scholar 

  8. Y.-T. S. Li, S. Malik, and A. Wolfe, “Efficient Microarchitecture Modeling and Path Analysis for Real-Time Software,” in Proc. of RTSS, 1995.

    Google Scholar 

  9. A. C. Shaw, “Reasoning About Time in Higher-Level Language Software,” IEEE Transactions on Software Engineering, vol. 15, 1989.

    Google Scholar 

  10. A. W. Appel, Modern Compiler Implementation in C. New York, NY, USA: Cambridge University Press, 1997.

    Google Scholar 

  11. H. Falk, P. Lokuciejewski, and H. Theiling, “Design of a WCET-Aware C Compiler,” in Proc. of ESTIMEDIA, 2006.

    Google Scholar 

  12. Lokuciejewsi, Paul and Falk, Heiko and Marwedel, Peter and Theiling, Henrik, “WCET-Driven, Code-Size Critical Procedure Cloning,” in Proc. of SCOPES, 2008

    Google Scholar 

  13. Kelter, Timon, “Superblock-basierte High-Level WCET-Optimierungen”, Diplomarbeit, Lehrstuhl Informatik 12, TU Dortmund, 2009

    Google Scholar 

  14. Li, Yau-Tsun Steven and Malik, Sharad, “Performance Analysis of Embedded Software Using Implicit Path Enumeration”, in Proc. of DAC, 1995

    Google Scholar 

Download references

Author information

Authors and Affiliations

Authors

Editor information

Editors and Affiliations

Rights and permissions

Reprints and permissions

Copyright information

© 2011 Springer-Verlag Berlin Heidelberg

About this chapter

Cite this chapter

Kelter, T. (2011). Superblock-basierte Quellcodeoptimierungen zur WCET-Reduktion. In: Halang, W.A., Holleczek, P. (eds) Eingebettete Systeme. Informatik aktuell, vol 1. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-642-16189-6_7

Download citation

Publish with us

Policies and ethics