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随着嵌入式领域应用需求的不断提高,MPSoC的体系结构和设计规模变得愈加复杂与庞大,迫切需要快速、准确的性能评估技术。本文的研究工作从基于Simulink的MPSoC设计流程出发,对其相关研究领域进行探索,提出构建了一套完整的MPSoC性能估计流程,并通过视频应用和测试基准对其予以验证和评估。本文的研究工作主要分成以下四个方面逐步展开:(一)基于剖析和标注技术,对简单存储架构、面向多媒体应用的MPSoC进行性能估计的方法和流程。当前的性能评估技术要么太慢、要么缺少准确性,本文首先提出了一个静态分析和动态仿真相结合的方法解决这些问题。采用一个通用的覆盖率分析工具GNU gcov,在本机模拟的仿真过程中剖析得到程序执行的统计信息。通过正交分离计算和通信部分的估计,控制分析和仿真的复杂度。把虚拟体系架构模型的计算部分的结果标注到传输精确模型中进行进一步的分析,支持MPSoC性能估计的逐层次完善。通过QVGA Motion-JPEG和MPEG2应用的实验证明了本文提出方法的可行性和高效性。(二)面向MPSoC性能估计的高速缓存建模技术为了使性能估计结果足够准确,必须考虑各系统组件的影响。其中,高速缓存尤为重要,对整个系统性能的影响很大。本文分析了现有的面向MPSoC性能评估的高速缓存建模技术的优缺点,提出了一种用于本机模拟的、静态分析和动态标注相结合的缓存建模技术。该技术采用GCC剖析,避免了命中判断时的标签比较,扩展了缓存更新的粒度,建立了准确的指令和各类型变量在目标平台的地址映射表,不仅提高了仿真速度,而且提高了评估的准确性。同时,该技术还支持对多级缓存的建模,扩展了对多处理器平台的支持。实验结果表明,该技术的评估速度和准确性均优于现有技术。(三)面向MPSoC性能估计的全局共享存储器建模技术MPSoC的趋势是集成更多的处理器,使得全局共享存储器的竞争愈加严重,已成为大型应用的性能瓶颈。为了结合动态仿真和静态分析的优势,本文在本机模拟过程中利用GCC剖析工具来收集执行的信息,提出一个按访问量均匀分布的全局存储器访问模型,在SystemC时序精确的仿真时造成竞争,得到全局存储器竞争的延时,提供更精确的性能估计结果。(四)传输精确级MPSoC性能估计技术本文把以上技术有机的结合起来,提出了一个在TA层进行MPSoC性能估计的方法和流程,使本文提出的性能估计技术适用于更广阔的领域。实验中把这些技术应用于不同平台配置下的H.264视频解码器应用,结果表明,采用这些技术可以很明显地提高估计的准确性,使传输精确级模型的准确性接近于虚拟原型级模型,且对仿真速度的影响是可以容忍的。