[发明专利]一种基于抽象解释的嵌入式软件模块化Cache行为分析方法

权利要求书

1.一种基于抽象解释的嵌入式软件模块化Cache行为分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：Cache行为分析框架形式化描述

以抽象解释理论为分析方法设计基础，对Cache行为执行过程进行抽象建模，对Cache架构和分析方法进行关联分析，形式化定义Cache行为分析过程；

所述步骤1中，Cache行为分析框架形式化描述，包括步骤1.1：Cache行为分析方法的形式化描述，采用抽象解释理论对Cache行为进行分析，即对真实Cache状态及其状态变迁进行抽象表达，以抽象的可能状态集合反映Cache行为的真实可能状态；

所述步骤1.1中，对于某一Cache行为分析方法，需要从Cache结构配置和交换策略两个角度对其进行设计，对真实Cache配置和交换策略进行抽象，在此过程中不仅需要对Cache状态进行抽象描述，还需要设计抽象状态更新函数对交换策略的状态更新过程进行表达；

步骤2：Cache行为分析框架实现

构建模块化分析框架以支持多种不同架构的Cache行为分析，达到Cache分析过程可重用的目的。

2.如权利要求1所述的一种基于抽象解释的嵌入式软件模块化Cache行为分析方法，其特征在于，所述步骤1中，Cache行为分析框架形式化描述，还包括以下步骤：

步骤1.2：Cache行为分析过程的形式化描述，对行为分析方法的使用过程进行抽象表达，对内存访问序列、初始Cache状态和分析方法分别进行抽象表达，然后在给定的抽象后的内存访问序列和初始Cache状态的情况下，采用抽象后的行为分析方法对Cache的执行过程进行抽象，得到各结点内存访问时Cache状态集合记录；

步骤1.3：Cache命中情况标记方法的形式化描述，采用抽象解释的对内存访问序列、根据分析方法得到的Cache行为历史列表和对比当前内存访问和当前Cache状态集合得到的访问情况标记做抽象描述。

3.如权利要求1所述的一种基于抽象解释的嵌入式软件模块化Cache行为分析方法，其特征在于，所述抽象状态更新函数如下表示：

CA^M＝(C_S,C_R,set(m),AC_S,AC_U,AC_J)

其中，C_S为Cache结构配置，即Cache容量、块长、地址映射方式；

C_R为Cache交换策略描述；

set(m)为内存块映射函数，即当前访问的内存块将被映射到Cache的哪一组中；

AC_S为抽象Cache状态集合，即将可能储存的内存块以集合形式表示为Cache块内容；

AC_U为抽象Cache更新函数，定义抽象Cache状态集合下Cache块进行更新的操作函数；

AC_J为抽象Cache状态合并函数，当程序控制结构存在分支合并时，需要使用状态合并函数对当前两种Cache抽象状态进行合并。

4.如权利要求2所述的一种基于抽象解释的嵌入式软件模块化Cache行为分析方法，其特征在于，所述步骤1.2中，Cache行为分析过程采用如下函数表示：

CA＝(S_MA,initCS,listCS^M,CA^M)

其中，S_MA为内存访问序列，即根据程序执行过程的控制流结构分析得到的相应内存块访问顺序；

initCS为初始Cache状态，可根据用户需求进行定义；

listCS^M为采用Cache分析方法CA^M得到的Cache行为历史列表，即对应某一内存块访问时，当前Cache抽象状态集合情况记录。