动态静态结合的垂直节能优化策略

【摘要】： 嵌入式系统中的能耗问题是与嵌入式设备的便捷相应而生的，由于嵌入式应用的不断丰富，系统能耗快速增长，但目前作为唯一电源的电池技术进展赶不上能耗的增加。由此造成嵌入式系统能耗问题日益严重。 目前学术界针对嵌入式系统能耗主要有两种解决方法，即硬件节能和软件节能，其中软件节能又分为静态节能方法和动态节能方法。静态方法在编译时刻对代码扫描，找出可以针对目标平台特性优化的部分进行代码重构。动态电压调节以功率与输入电压平方的线性关系为基础，在电压降低的时候可以取得较大的节能效果。动态电源管理是设备运行时根据任务负载动态调整未来运行状态的技术，其主要方法分为三种：基于超时的算法、基于预测的算法和基于随机最优判断的算法。目前没有针对存储设备的成熟的节能优化方法，嵌入式存储设备的能耗在以往的研究中受关注不多，随着嵌入式平台的大数据量吞吐需求不断增强，磁盘能耗问题严重。 本文提出了针对嵌入式存储设备的垂直节能优化模型，包括静态代码重构方法和动态运行调节方法。该模型从代码和设备两方面施加节能措施，力求到最大效果。 针对磁盘设备的静态代码重构关注嵌套循环中对于大规模数组的访问，在讨论了数据访问模式与快速存储设备数据本地性的关系等问题后，提出了三种循环优化方法：循环融合、循环分拆、循环扩充。在仿真平台上实现了这些方法，取得了预计节能效果。基于超时判断的磁盘请求积累调度方法，与使用最基本超时节能方法的设备相比，可以取得20％以上的节能效果。 【关键词】：垂直优化 代码重构 请求积累 节能 磁盘
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TP368.11
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第1章 绪论9-12
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 研究难点10
• 1.3 本文工作10-11
• 1.4 本章小结11-12
• 第2章 嵌入式系统电源管理12-27
• 2.1 嵌入式系统能耗分析12
• 2.2 动态电压调节12-14
• 2.3 动态节能调度方法14-20
• 2.3.1 基于超时的算法17-18
• 2.3.2 基于预测的启发式算法18-19
• 2.3.3 基于随机最优判断的算法19-20
• 2.4 编译优化节能方法20-25
• 2.4.1 编译优化节能层次21-23
• 2.4.2 编译优化节能手段23-25
• 2.5 本章小结25-27
• 第3章 嵌入式存储设备垂直节能优化模型27-36
• 3.1 磁盘对象的工作状态27-30
• 3.2 磁盘对象的能耗分析30-32
• 3.3 垂直优化流程与策略32-35
• 3.4 本章小结35-36
• 第4章 垂直节能优化模型的静态代码重构36-47
• 4.1 基于存储设备节能的循环代码重构36-43
• 4.1.1 基于能耗的循环融合36-39
• 4.1.2 基于能耗的循环分拆39-41
• 4.1.3 基于能耗的循环扩充41-43
• 4.2 基于存储设备节能的综合循环变换43-45
• 4.3 并行存储与布局优化策略45-46
• 4.4 本章小结46-47
• 第5章 垂直节能优化模型的动态运行调度47-59
• 5.1 操作系统协同的请求积累调度47-51
• 5.1.1 基于超时的状态切换与能耗48-50
• 5.1.2 操作系统协同信息与能耗评价50-51
• 5.2 请求积累状态转换策略51-58
• 5.2.1 转入节能状态的策略51-53
• 5.2.2 转出节能状态的策略53-55
• 5.2.3 基于连续时间预测的积累阈值设定55-58
• 5.3 本章小结58-59
• 第6章 实现与结果分析59-68
• 6.1 实现59-61
• 6.2 结果分析61-67
• 6.3 本章小结67-68
• 第7章 总结与展望68-70
• 7.1 总结68-69
• 7.2 展望69-70
• 参考文献70-74
• 攻读硕士学位期间主要的研究成果74-75
• 致谢75

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

适度设计    杜玄;魏崴;

    

    

    

    

    

    

    

    

    

用结构化函数内联方法处理结构上递归的NewsML查询    潘新红;李庆忠;

控制网络节点通信协议栈可重构自组织研究    陈辉

动态静态结合的垂直节能优化策略    吴心亮

基于代码重构和页面故障技术的隐蔽调试机制研究与实现    陈沁源

基于K-最近邻的C克隆代码重构方法研究    冯江辉

基于Actionscript的代码重构方法研究与实践    杨帆

手机测试管理系统的设计、实现及其优化    李曜

网关GPRS支持节点动态测试框架的设计与实现    胡斐

基于轮廓失效的覆膜砂激光快速成型方法研究    叶昌科

嵌入式Java虚拟机的应用管理模块AMS的设计与实现    朱天阳

一种基于Java的Web情商分享论坛系统的设计与实现    伍斌

面向方面重构技术的研究    侯晓禹