多核處理器溫度均衡策略研究
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【摘要】:隨著時(shí)代的進(jìn)步,傳統(tǒng)單核處理器受制于工藝,性能很難得到提升,難以滿足用戶對(duì)高性能處理器日益增長(zhǎng)的需求。因此多核處理器的概念被提出并得到快速發(fā)展,八核處理器已在日常生活中被廣泛應(yīng)用。但越來(lái)越小的芯片上集成了越來(lái)越多的核心,使得處理器的溫度過(guò)高并造成散熱困難。本文首先對(duì)有關(guān)降低處理器溫度功耗的技術(shù)進(jìn)行研究并分別討論了不同技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和不足,在對(duì)它們?cè)敿?xì)分析的基礎(chǔ)上,著重從操作系統(tǒng)的角度,尤其是從時(shí)下運(yùn)用非常廣泛的CFS調(diào)度算法著手來(lái)研究多核處理器上的溫度功耗均衡模型;诓僮飨到y(tǒng)級(jí)別控溫策略進(jìn)行控溫,重點(diǎn)研究通過(guò)硬件性能計(jì)數(shù)器進(jìn)一步計(jì)算出進(jìn)程的功耗預(yù)測(cè)值,當(dāng)某一個(gè)處理器內(nèi)核溫度高于設(shè)立的閾值時(shí),對(duì)該處理器核心上的進(jìn)程權(quán)重進(jìn)行調(diào)整,縮短最熱進(jìn)程在一個(gè)時(shí)間片內(nèi)的運(yùn)行時(shí)間。若達(dá)不到控溫的效果則根據(jù)處理器核心的負(fù)載情況進(jìn)行核間遷移,從而使溫度分布更均衡,也使得溫度的增長(zhǎng)速率放緩。本文在不影響處理器性能的前提下對(duì)操作系統(tǒng)相關(guān)調(diào)度進(jìn)行改進(jìn),改善處理器溫度情況。本文最后通過(guò)HotSpot仿真工具對(duì)研究理論做出驗(yàn)證,分別驗(yàn)證了單個(gè)核心溫度過(guò)高時(shí)采用的核上控溫策略和多核心進(jìn)程遷移的效果。驗(yàn)證結(jié)果表明,這種調(diào)度策略對(duì)改善高溫核溫度,均衡處理器溫度分布有一定效果,對(duì)系統(tǒng)的算法有一定改良。
【關(guān)鍵詞】:多核處理器 linux調(diào)度算法 溫度均衡策略
【學(xué)位授予單位】:安徽大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TP332
【目錄】:
- 摘要3-4
- Abstract4-8
- 第一章 緒論8-13
- 1.1 研究背景8-9
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-12
- 1.2.1 硬件控溫方法9-10
- 1.2.2 軟件控溫方法10-12
- 1.3 課題主要研究?jī)?nèi)容12-13
- 第二章 Linux調(diào)度技術(shù)研究現(xiàn)狀13-28
- 2.1 Linux公平調(diào)度器13-20
- 2.1.1 CFS主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)13-16
- 2.1.2 進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)及權(quán)重16-20
- 2.2 處理器溫度監(jiān)測(cè)20-22
- 2.2.1 溫度傳感器監(jiān)測(cè)方式20-21
- 2.2.2 性能計(jì)數(shù)器監(jiān)測(cè)方式21-22
- 2.3 模型構(gòu)建方法22-25
- 2.3.1 系統(tǒng)模型的構(gòu)建22-23
- 2.3.2 溫度模型的構(gòu)建23-24
- 2.3.3 功耗模型的構(gòu)建24-25
- 2.4 進(jìn)程分配25-26
- 2.5 核間進(jìn)程調(diào)度26-27
- 2.6 本章小結(jié)27-28
- 第三章 基于負(fù)載狀況的處理器控溫策略28-39
- 3.1 考慮負(fù)載的進(jìn)程分配策略28-32
- 3.2 核上控溫策略32-36
- 3.2.1 控溫策略模型推導(dǎo)32-33
- 3.2.2 核上控溫理論實(shí)現(xiàn)33-36
- 3.3 處理器核間遷移策略36-38
- 3.4 本章小結(jié)38-39
- 第四章 仿真及分析39-51
- 4.1 仿真環(huán)境39-41
- 4.1.1 仿真模型39
- 4.1.2 HotSpot模型簡(jiǎn)介39-41
- 4.2 配置參數(shù)41-43
- 4.3 仿真實(shí)驗(yàn)43-50
- 4.3.1 控溫策略仿真43-45
- 4.3.2 核間調(diào)度策略仿真45-50
- 4.4 仿真分析結(jié)果50
- 4.5 本章小結(jié)50-51
- 第五章 總結(jié)與展望51-52
- 5.1 研究總結(jié)51
- 5.2 研究展望51-52
- 參考文獻(xiàn)52-56
- 致謝56
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本文編號(hào):383139
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