發(fā)布時間：2017-05-19 15:10

  本文關(guān)鍵詞：基于性能計數(shù)器的系統(tǒng)實時功耗的測量與分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：伴隨著環(huán)境保護(hù)、綠色發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展的要求,增加計算機(jī)系統(tǒng)的能量效率對于研究者、架構(gòu)師、系統(tǒng)設(shè)計者和軟件開發(fā)者等人而言已經(jīng)變成了最有價值的研究熱點(diǎn)之一。目前已經(jīng)有大量的研究工作專注于減少功率消耗和增加能量效率。例如,DVFS技術(shù)被設(shè)計用于在低系統(tǒng)負(fù)載時減少能耗。對計算機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行時功耗值的實時獲取,是進(jìn)行功耗動態(tài)管理的先決條件。在功率感知系統(tǒng)研究的所有領(lǐng)域中,功率測量與分析是非常重要的。它不僅用于功率/性能評估、軟件功率消耗分析,而且用于觸發(fā)功率感知機(jī)制和評估這些機(jī)制的效果。 功率測量與分析包括基于硬件的方法和基于軟件的方法�；谟布墓β蕼y量與分析主要指使用各種硬件儀器來直接測量一個設(shè)備的功率。這種方法的結(jié)果一般要比基于軟件的分析結(jié)果更加精確得多。它通常用于評估功率節(jié)省技術(shù)的效果。然而,基于硬件的方法僅限于測量部件級的功率。基于軟件的功率測量與分析盡管不如基于硬件的方法準(zhǔn)確,但是試圖通過設(shè)計一組功率模型來估計不同級別的功率,更加靈活高效。本文首先描述了有價值的功率測量與分析技術(shù)及當(dāng)前研究現(xiàn)狀,然后重點(diǎn)分析提出了一種基于性能計數(shù)器的軟件功率測量分析方法。 性能計數(shù)器(performance counter, PMC)能夠準(zhǔn)確地反映各硬件部件的使用情況,進(jìn)而反映其功耗情況。本文中提出了一種基于細(xì)粒度性能計數(shù)器建立系統(tǒng)實時功耗模型的方法,主要由功耗模型設(shè)定、性能計數(shù)器選取、數(shù)據(jù)采樣、模型求解、結(jié)果檢驗五個步驟組成,基本思路是：選取反映處理器、內(nèi)存、I/O等主要部件運(yùn)行狀態(tài)的細(xì)粒度性能計數(shù)器作為預(yù)選特征值集合(Fpreslct),通過實驗建立該集合與運(yùn)行時系統(tǒng)總功耗的對應(yīng)關(guān)系,采用多元線性回歸方法進(jìn)行模型求解和檢驗,得到各性能計數(shù)器對功耗的影響系數(shù),從而建立系統(tǒng)的實時功耗模型。最后通過在主流平臺上的實驗測試表明,該方法建立的功耗模型具有很高的準(zhǔn)確性和可用性。
【關(guān)鍵詞】：實時功耗模型 性能計數(shù)器 多元線性回歸 功率測量
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TP332.12
【目錄】：

• 摘要8-9
• ABSTRACT9-11
• 第1章 緒論11-19
• 1.1 研究背景11-12
• 1.2 研究現(xiàn)狀12-16
• 1.3 研究內(nèi)容和主要工作16-18
• 1.4 論文組織結(jié)構(gòu)18-19
• 第2章 相關(guān)基礎(chǔ)知識19-29
• 2.1 功耗領(lǐng)域的基本術(shù)語19-20
• 2.2 相關(guān)工作介紹20-23
• 2.2.1 基于硬件的功耗測量方法介紹21-22
• 2.2.2 基于軟件的功耗測量方法介紹22-23
• 2.3 功耗模型的一般評價標(biāo)準(zhǔn)23-24
• 2.4 性能計數(shù)器PMC簡介24-25
• 2.5 PMC監(jiān)控工具25-26
• 2.6 測試激勵Benchmark26-28
• 2.7 本章小結(jié)28-29
• 第3章 基于性能計數(shù)器的系統(tǒng)實時功耗模型29-39
• 3.1 系統(tǒng)功耗模型的一般建立方法及目標(biāo)29-30
• 3.2 基于性能計數(shù)器的系統(tǒng)實時功耗模型整體設(shè)計流程30-38
• 3.2.1 功耗模型的提出30-32
• 3.2.2 功耗測試環(huán)境32-33
• 3.2.3 預(yù)選特征集合F_(preslct)的建立33-34
• 3.2.4 樣本的采集與提取34-36
• 3.2.5 模型權(quán)值的求解36-37
• 3.2.6 結(jié)果檢驗標(biāo)準(zhǔn)37-38
• 3.3 本章小結(jié)38-39
• 第4章 功耗模型部署與實驗分析39-43
• 4.1 功耗模型實驗平臺環(huán)境配置39-40
• 4.1.1 硬件環(huán)境39-40
• 4.1.2 軟件環(huán)境40
• 4.1.3 實驗部署過程40
• 4.2 實驗結(jié)果及分析40-42
• 4.3 章節(jié)小結(jié)42-43
• 第5章 總結(jié)與展望43-45
• 5.1 本文工作總結(jié)43
• 5.2 下一步工作展望43-45
• 參考文獻(xiàn)45-50
• 致謝50-51
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文51-52
• 學(xué)位論文評閩及答辯情況表52

【共引文獻(xiàn)】

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本文編號：379013