随着片上系统设计水平的不断提高,嵌入式设备具有体积小、功能越来越多的特点,特别是在实时系统中,要求能准确估算任务的执行时间,为此嵌入式系统需要进一步性能优化。为了提高系统性能,一个常用的方法就是使用Cache,但是Cache部件是由硬件自动管理,对Cache的访问存在命中与否的问题,这增加了任务执行时间的预见难度,无法精确计算任务最坏情况执行时间。为了提高实时性,一种可选择的方法是使用Scratch-Pad Memory (SPM), SPM具有体积小、功耗低、访问快速、有实时性保证及片内外统一编址等优势。本文重点研究了提高系统实时性能的SPM管理方法。针对目前搜索最坏情况执行路径效率不高的问题,提出了一种带冲突检测的基于路径的最坏情况执行路径搜索方法,该方法既避免了穷举所有执行路径带来的复杂度,也不需要在排除非可行执行路径之后重新回到控制流图(CFG图)源节点重新搜索执行路径,而采用在检测冲突的同时适当调整控制流图(CFG图)并更新当前路径,该方法提高了搜索速度。现有提高系统实时性能的SPM管理方法中,或者仅考虑了程序代码,或者仅考虑了数据,而且也没有考虑程序控制流图中节点间的关系,针对这一情况,提出了同时考虑程序代码和数据的基于时间密度的SPM静态管理方法,通过WCET分析求得程序的最坏情况执行路径,并据此将程序划分为全局变量、全局堆栈、指令块等节点,结合节点间的关系,将时间密度最大的节点置入SPM中。仿真实验结果表明,与不考虑节点间关系的算法相比,采用本文提出的基于时间密度的SPM静态管理策略,同一应用程序的实时性能可提高42%左右。