【摘要】： 嵌入式系統(tǒng)中的能耗問題是與嵌入式設(shè)備的便捷相應(yīng)而生的，由于嵌入式應(yīng)用的不斷豐富，系統(tǒng)能耗快速增長，但目前作為唯一電源的電池技術(shù)進(jìn)展趕不上能耗的增加。由此造成嵌入式系統(tǒng)能耗問題日益嚴(yán)重。 目前學(xué)術(shù)界針對嵌入式系統(tǒng)能耗主要有兩種解決方法，即硬件節(jié)能和軟件節(jié)能，其中軟件節(jié)能又分為靜態(tài)節(jié)能方法和動態(tài)節(jié)能方法。靜態(tài)方法在編譯時刻對代碼掃描，找出可以針對目標(biāo)平臺特性優(yōu)化的部分進(jìn)行代碼重構(gòu)。動態(tài)電壓調(diào)節(jié)以功率與輸入電壓平方的線性關(guān)系為基礎(chǔ)，在電壓降低的時候可以取得較大的節(jié)能效果。動態(tài)電源管理是設(shè)備運行時根據(jù)任務(wù)負(fù)載動態(tài)調(diào)整未來運行狀態(tài)的技術(shù)，其主要方法分為三種：基于超時的算法、基于預(yù)測的算法和基于隨機最優(yōu)判斷的算法。目前沒有針對存儲設(shè)備的成熟的節(jié)能優(yōu)化方法，嵌入式存儲設(shè)備的能耗在以往的研究中受關(guān)注不多，隨著嵌入式平臺的大數(shù)據(jù)量吞吐需求不斷增強，磁盤能耗問題嚴(yán)重。 本文提出了針對嵌入式存儲設(shè)備的垂直節(jié)能優(yōu)化模型，包括靜態(tài)代碼重構(gòu)方法和動態(tài)運行調(diào)節(jié)方法。該模型從代碼和設(shè)備兩方面施加節(jié)能措施，力求到最大效果。 針對磁盤設(shè)備的靜態(tài)代碼重構(gòu)關(guān)注嵌套循環(huán)中對于大規(guī)模數(shù)組的訪問，在討論了數(shù)據(jù)訪問模式與快速存儲設(shè)備數(shù)據(jù)本地性的關(guān)系等問題后，提出了三種循環(huán)優(yōu)化方法：循環(huán)融合、循環(huán)分拆、循環(huán)擴充。在仿真平臺上實現(xiàn)了這些方法，取得了預(yù)計節(jié)能效果�；诔瑫r判斷的磁盤請求積累調(diào)度方法，與使用最基本超時節(jié)能方法的設(shè)備相比，可以取得20％以上的節(jié)能效果。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號】：TP368.11
【圖文】：

界l。=EePu+ELin。+E城。+EDe+ELZ+Eoattery公式(2·5)采樣器和精確到時鐘周期的模擬器同步運行，定時對模擬運行結(jié)果采樣，利用在編譯時刻收集的信息將能耗和性能映射到運行的函數(shù)中，圖2一5所示是模擬器與采樣器的結(jié)構(gòu)圖。

學(xué)碩士學(xué)位論文第3章嵌入式存儲設(shè)備垂直節(jié)能優(yōu)化模型圖3一1展示了嵌入式磁盤三種工作狀態(tài)和他們之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，每一個節(jié)點代表一種狀態(tài)，兩種狀態(tài)間的箭頭表明可能發(fā)生的轉(zhuǎn)換關(guān)系，如掛起狀態(tài)的轉(zhuǎn)入狀態(tài)只能是狀態(tài)l，而轉(zhuǎn)出狀態(tài)只能是狀態(tài)A，狀態(tài)I和狀態(tài)A之間就可以自由切換，掛起狀態(tài)和他們之間的切換是受限制的。本文中，所有硬件模型都以圖3一1所示為基礎(chǔ)，即狀態(tài)A與狀態(tài)I間可以自由切換。SPin一uP\、///|A態(tài)狀態(tài)狀///了才|、、、Spinjown圖3一l磁盤狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖編譯器在進(jìn)行代碼分析的時候可以注意到能夠取得能耗優(yōu)化的部分，編譯時刻節(jié)能方法在偵測到可以通過優(yōu)化改進(jìn)的代碼后

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本文編號：2737951