a mathematical model and a heuristic memory allocation problem

29
!"!" #$% ! #$& ’( )*+ ,* - -*

Upload: diego-montero

Post on 06-Jul-2015

174 views

Category:

Documents


2 download

DESCRIPTION

Effective memory management in embedded systems reduce running time and power consumption. Memory allocation is complicated by limited capacity and number of memory banks, as well as potential runtime conflicts. We approached the optimization of memory allocation problem through exact solution using ILP and Tabu Search heauristics method. Inputs from DIMACs instancescite{instances} were tested and the results show significant performance difference between the two approaches

TRANSCRIPT

Page 1: A mathematical model and a heuristic memory allocation problem

������������������� �������������

��������������������������� �

������

�������������� ����������������������

�� �!�"!�" #�$%�! #�$�&��

'��(���� ����

) *�+� ,�������*��

-�� ���� -���*��� ���

Page 2: A mathematical model and a heuristic memory allocation problem

�������

� � ��������

� ������

� .�����#���� (��������

� ��������

� ���������/ 0��� �����

� #�������� �

� #� ���� �

�� �!�"!�" #�$%�! #�$�&�� �

Page 3: A mathematical model and a heuristic memory allocation problem

����������

� ������������� �� �����������������1

� ��2����������������������������3

� 4���������������� �3

� ������� �����

� ��2���� �������

�� �!�"!�" #�$%�! #�$�&��

5����������

�������

�����������������������

���������

����������� ���� �����

��� ��������

�����������

��������������

������������

Page 4: A mathematical model and a heuristic memory allocation problem

����������

� ������������� 3

� ��������� *��� �����������

������ �����

� #� ���3

�4�� ��2��������������������������

������������������ *6

� 0�������������� ������������������

� �������� ����� ���!7�����8��2��

�� �!�"!�" #�$%�! #�$�&��

��������������

������������

9

5����������

�������

�����������������������

���������

����������� ���� �����

��� ��������

�����������

Page 5: A mathematical model and a heuristic memory allocation problem

������

�������������� ����������������������

����������������������������������

������������������������������������������

�����������������������������������

��������

�� �!�"!�" #�$%�! #�$�&�� "

�����������������������������������

������������������������������

�����������

�� ��������

5������

�.�����#���� (��������

���������

����������/ 0��� �����

�#�������� �

�#� ���� �

Page 6: A mathematical model and a heuristic memory allocation problem

������

� � ������������������:�(��� ���;#<��������� �2���1

� ��������������

� �� ������������������ *��=���������>�?

� � ������ ��� ��������������=����������(�?

� ��������������������������������������� *�

����� ����������������������

����� �������������������

�� �!�"!�" #�$%�! #�$�&�� @

�� ��������

5������

�.�����#���� (��������

���������

����������/ 0��� �����

�#�������� �

�#� ���� �

Page 7: A mathematical model and a heuristic memory allocation problem

������

�� �!�"!�" #�$%�! #�$�&�� A

�� ��������

5������

�.�����#���� (��������

���������

����������/ 0��� �����

�#�������� �

�#� ���� �

Page 8: A mathematical model and a heuristic memory allocation problem

������

� ����������������������������������� �����1

� ������������� �������������������������� (�

��������������������������� *�

���������

� ������������������������ ��������

��������������

�� �!�"!�" #�$%�! #�$�&�� B

�� ��������

5������

�.�����#���� (��������

���������

����������/ 0��� �����

�#�������� �

�#� ���� �

Page 9: A mathematical model and a heuristic memory allocation problem

������

� #� ����#����1�� � ��������� ������������

� ,������������( ������������������������ *

� ����������

� % �����������������( ��������������� ��������

� ��������������

� ,������������( ����������� ��������

� ������������� �

�� �!�"!�" #�$%�! #�$�&�� C

�� ��������

5������

�.�����#���� (��������

���������

����������/ 0��� �����

�#�������� �

�#� ���� �

Page 10: A mathematical model and a heuristic memory allocation problem

�������

���������������������

� .�����.D=E:)?

� ����! #���������������

� �� ����� �������������

� 4������(��� � ��������������!7�������� ����

� ����������1� �����+�� ������� ���(��� ������������2����������������6

� ��������D���������������

� � �����D���(�

�� �!�"!�" #�$%�! #�$�&�� �

�� ��������

�������

5����������������������

���������

����������/ 0��� �����

�#�������� �

�#� ���� �

Page 11: A mathematical model and a heuristic memory allocation problem

�������

���������������������

�� �!�"!�" #�$%�! #�$�&��

�� ��������

�������

5����������������������

���������

����������/ 0��� �����

�#�������� �

�#� ���� �

Page 12: A mathematical model and a heuristic memory allocation problem

������"���

�� �!�"!�" #�$%�! #�$�&�� �

� '���#��� ��� ���2���1

� #� ����

� '�������������

� ) ������2���1

� ��������� *�

� ���������������������������

� #� ��������

�� ��������

�������

�.�����#���� (��������

5��������

����������/ 0��� �����

�#�������� �

�#� ���� �

Page 13: A mathematical model and a heuristic memory allocation problem

��������

������ ������������1

� '�������������:�

� ��>��������������������:�

� ��������������������������:�

���������� *�:�

� #������������������� *�:

� )���� ���������

� #� ����:�

� #������������ ����:�

�� �!�"!�" #�$%�! #�$�&�� �

�� ��������

�������

�.�����#���� (��������

5��������

����������/ 0��� �����

�#�������� �

�#� ���� �

Page 14: A mathematical model and a heuristic memory allocation problem

��������

E�������1

� ,� ����������:�� 2�������� ��

� E����:�F�2���� � �(���������������

�� �!�"!�" #�$%�! #�$�&�� 9

�� ��������

�������

�.�����#���� (��������

5��������

����������/ 0��� �����

�#�������� �

�#� ���� �

Page 15: A mathematical model and a heuristic memory allocation problem

��������

�� �!�"!�" #�$%�! #�$�&�� "

�� ��������

�������

�.�����#���� (��������

5��������

����������/ 0��� �����

�#�������� �

�#� ���� �

Page 16: A mathematical model and a heuristic memory allocation problem

�� �!�"!�" #�$%�! #�$�&�� @

Page 17: A mathematical model and a heuristic memory allocation problem

���������� ���� �����

� ������������������������ �� �������������

������ ���2�������������������� 6

����� ����������������� �

�� �!�"!�" #�$%�! #�$�&�� A

� �����-�������������

.� ������$��(���������

������ ��

$=�?

#�����������

������ �G

H������0�������

�����!7�G

�=�?D����������

�� ��������

�������

�.�����#���� (��������

���������

5���������� ���� �����

�#�������� �

�#� ���� �

Page 18: A mathematical model and a heuristic memory allocation problem

���� �����

�������

� 0��� �(��������� (1��6�����>�� ��'6����4����6

� � �����������

� � ����I.����=E:)?J1�

� ���������������=��>�?�!7�� ����

���������� *��=������?�!7�� ����

� %�����

� ������ ��

� #�������� ����� �

�� �!�"!�" #�$%�! #�$�&�� B

�� ��������

�������

�.�����#���� (��������

���������

5���������� ���� �����

�#�������� �

�#� ���� �

� : D�

��:� D�

��: D�

�9:� D�

�":� D�

K

Page 19: A mathematical model and a heuristic memory allocation problem

��������� �� ����

�� �!�"!�" #�$%�! #�$�&�� C

�� ��������

�������

�.�����#���� (��������

���������

5���������� ���� �����

�#�������� �

�#� ���� �

Page 20: A mathematical model and a heuristic memory allocation problem

��������� #���$����������

�� �!�"!�" #�$%�! #�$�&�� ��

�� ��������

�������

�.�����#���� (��������

���������

5���������� ���� �����

�#�������� �

�#� ���� �

Page 21: A mathematical model and a heuristic memory allocation problem

��������� �� ����

� ,������ �.����#� � ������ �����

� �� ���>������ ���������� ����

� �=L?D ���������� �����I����=L?D��:�L�!!7��������J

� ������1��������(����� ����1882226�����������6 ��8#����8���8(�����M� *6���

� %��������� ����� 1

�� �!�"!�" #�$%�! #�$�&�� �

������������������������������������������������������

��������������

!"����������

!���������������

�� ��������

�������

�.�����#���� (��������

���������

5���������� ���� �����

�#�������� �

�#� ���� �

Page 22: A mathematical model and a heuristic memory allocation problem

��������� �������

�� �!�"!�" #�$%�! #�$�&�� ��

�� ��������

�������

�.�����#���� (��������

���������

����������/ 0��� �����

5�� �������

�#� ���� �

Page 23: A mathematical model and a heuristic memory allocation problem

������ ������ �������

�� �!�"!�" #�$%�! #�$�&�� ��

�� ��������

�������

�.�����#���� (��������

���������

����������/ 0��� �����

5�� �������

�#� ���� �

Page 24: A mathematical model and a heuristic memory allocation problem

������ ������ �������

�� �!�"!�" #�$%�! #�$�&�� �9

�� ��������

�������

�.�����#���� (��������

���������

����������/ 0��� �����

5�� �������

�#� ���� �

Page 25: A mathematical model and a heuristic memory allocation problem

��������� �������

�� �!�"!�" #�$%�! #�$�&�� �"

�� ��������

�������

�.�����#���� (��������

���������

����������/ 0��� �����

5�� �������

�#� ���� �

Page 26: A mathematical model and a heuristic memory allocation problem

����������

� ������������� ����������������1

� � ��(����� �������(����� (

� 0��� ����������������2����.�����#���� (

� �������� ��� ��%�������������� 1

� ����������������������� ��� ��

� �������������*���( ���� ���������������

� ������������������������2����2���� ���N��� (�

�� �!�"!�" #�$%�! #�$�&�� �@

�� ��������

�������

�.�����#���� (��������

���������

����������/ 0��� �����

�#��������

5����������

Page 27: A mathematical model and a heuristic memory allocation problem

���������%

�� �!�"!�" #�$%�! #�$�&�� �A

Page 28: A mathematical model and a heuristic memory allocation problem

���������

� �6�����:�����6������������������������������������� ���������������

������������������� ��������� (������ ��� ��,��� ���������6 �� �

� �6�����:����������������������������������������������� ������

� �����������<��� 6�

� �6�����>�� ��'6����4����:�;H�� (����� ��������� �O��������(�����

���� (:<�������� ���� ���������� �6��C:���6��9"/�" :� CBA6�

� .��������� (�� ��� ���

����1����188���6(���6��6���8#%�%�8� ��� ��6���

� 0���#� ����� #�����

����1����1882226�����������6 ��8#����8���8(�����M� *6���6�

�� �!�"!�" #�$%�! #�$�&�� �B

Page 29: A mathematical model and a heuristic memory allocation problem

������������������� �������������

��������������������������� �

������

�������������� ����������������������

�� �!�"!�" #�$%�! #�$�&��

'��(���� ����

) *�+� ,�������*��

-�� ���� -���*��� ���

�C