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本发明公开了一种规避指令缓存取指数据偏移的代码分级布局方法及片上系统，属于固件链接布局技术领域。针对处理器高主频下指令缓存从串行PSRAM回填取指时，因前递握手先于数据就绪置位而造成取指数据偏移并触发非法指令异常的硬件缺陷，本发明将固件按执行频度进行分级布局。其中，主热代码拷入紧耦合指令存储器执行以绕过指令缓存回填路径；冷代码映射至串行Flash就地执行区取指；串行PSRAM仅承载只读数据与不加载的运行时缓冲区，且固件的整个存储器映射中不存在将可执行段映射入该串行PSRAM的规则。该布局由链接脚本在链接期静态确定，运行时无额外性能开销，在无需硅片改版的前提下保障了存在缺陷的处理器亦能实现高频取指稳定。