روشي مبتني بر تطبيق الگو براي تخمين بيشترين زمان اجراي حلقه هاي يكنواخت چندمسيري

A Pattern-Matching Method for Estimating WCET of Multi-Path Monotonic Loops

روش تطبيق الگو يكي از روش‌هايي است كه براي تخمين بيشترين زمان اجراي حلقه‌ها ارائه شده است. در اين روش در صورتي كه حلقه با الگوي ارائه‌شده تطبيق داشت با استفاده از يك معادله، بيشترين تعداد تكرار حلقه محاسبه مي‌گردد. در حقيقت براي محاسبه تعداد تكرار نيازي نيست كه مقدار متغيرهاي كنترلي حلقه براي هر تكرار محاسبه گردد. نقص روش تطبيق الگو وابستگي زياد آن به الگو است. اين وابستگي به ساختار و محل شرط تست‌كننده متغير كنترلي حلقه و از سوي ديگر به محل، نحوه و تعدد تغيير متغير كنترلي حلقه مرتبط است. براي كاهش وابستگي به الگو مي‌توان جريان اطلاعات براي حلقه‌هاي يكنواخت چندمسيري در قالب دو دسته عبارت نمادين، نشان‌دهنده شرط تكرار و نحوه تغيير متغيرهاي كنترلي حلقه را مدل‌سازي كرد. بر اساس اين عبارات، تعداد مقادير ممكن كه در زمان اجرا مي‌توان به متغيرهاي كنترلي حلقه تخصيص داد محاسبه و به عنوان تخميني از بيشترين تعداد تكرار ارائه مي‌گردد. اما تخمين ارائه‌شده در اين روش بيشتر از مقدار واقعي است و در اصطلاح داراي بيش‌تخمين خواهد بود. در اين مقاله، متغيرهايي كه مقدارشان در مسيرهاي تكرار مختلف يكسان هستند و در هر چند مسير اين مقدار به عنوان يك تكرار محاسبه گرديده است، شناسايي و در محاسبه‌ها لحاظ مي‌گردند. اين كار باعث مي‌گردد كه مقدار بيش‌تخمين كاهش يابد. ارزيابي‌ها نشان داد كه روش ارائه‌شده در اين مقاله روشي مؤثر و كارا بوده و بيش‌تخمين كمتري دارد.

Pattern matching is one of possible methods proposed for estimating the WCET of the loops. If the loop matches with the proposed pattern, the number of iterations is calculated using an equation. In fact, the derivation of counter values for all iterations is thus avoided. A shortcoming of pattern matching methods is its excessive dependence upon patterns. It is dependent upon location, frequency and how to change in value of the counter and structure and place of counter tester. In order to reduce dependence upon patterns, loop flow can be modeled in two sets of symbolic expressions indicating iteration conditions and changes in value of counters. Based upon these expressions, the number of possible values that could be assigned to the loop control variables during the loop execution is computed as the worst-case estimation of the number of loop iterations. But the estimate presented in this method is greater than the actual value and there is overestimation. In this paper, the variables whose values are equal on the different paths and this value is accounted as an iteration, are detected and are considered in the estimations. This will reduce the overestimation. The evaluations are showed that the proposed method is effective and efficient and has less overestimation.