發(fā)布時間：2020-02-18 04:22

【摘要】：2014年全球智能手機數(shù)量達到17.5億部,智能手機已成為人們最為重要的消費類電子產(chǎn)品之一。智能手機數(shù)量急劇增加,性能也越來越強大,能夠承載的功能也越來越豐富。但是隨著智能手機性能快速提升,其功耗也不斷增加,而電池技術(shù)發(fā)展緩慢,導(dǎo)致手機電能的供給能力增長緩慢,無法滿足硬件電能消耗的需求,供需矛盾日益顯著,從而導(dǎo)致手機續(xù)航能力變?nèi)�。為了不影響手機正常使用,用戶不得不提高手機的充電頻率,最終導(dǎo)致智能手機普遍每天充電一次甚至多次,嚴(yán)重影響用戶使用體驗。因而在電池技術(shù)無法取得實際突破的情況下,通過降低手機整體功耗來提高手機續(xù)航能力,就變得具有非常顯著的實際意義。本文以Android操作系統(tǒng)為基礎(chǔ),分析其電源管理機制,并為采用Android系統(tǒng)的智能手機構(gòu)建動態(tài)功耗模型以定量的評價手機的功耗情況,然后在功耗模型的基礎(chǔ)上設(shè)計了內(nèi)核函數(shù)級功耗測評平臺。通過功耗模型和內(nèi)核函數(shù)級功耗測評平臺,可以提供實時、準(zhǔn)確的功耗數(shù)據(jù),為軟件在系統(tǒng)級和函數(shù)級降低功耗提供有效的數(shù)據(jù)支撐。其意義在于提供了一種系統(tǒng)的軟件功耗優(yōu)化方法,為內(nèi)核開發(fā)者和應(yīng)用軟件開發(fā)者分析程序功耗狀態(tài)、快速定位功耗瓶頸、定量評價功耗優(yōu)化結(jié)果,從而幫助開發(fā)者以最小的付出換來最大的功耗優(yōu)化成果,最終提高設(shè)備的續(xù)航能力。因而該研究具有非常重要的實用價值。本文主要圍繞以下三個方面展開研究工作:1.分析Android系統(tǒng)的電源管理機制,包括分析系統(tǒng)的電源管理架構(gòu)、Wake Lock鎖機制、Framework層的功耗評價方法、設(shè)備模塊的電源管理方式,以及CPU的動態(tài)調(diào)頻策略。2.在電源管理機制分析基礎(chǔ)上,設(shè)計并構(gòu)建動了態(tài)功耗模型,其用于估算Android系統(tǒng)的實時功耗,同時計算各個硬件模塊功耗占整體功耗的權(quán)重。功耗模型能夠為Android系統(tǒng)提供快速、準(zhǔn)確、實時、無需外部硬件設(shè)備介入的功率測量手段。動態(tài)模型的輸入為系統(tǒng)各個部分硬件的狀態(tài)信息,經(jīng)過模型的計算,輸出為手機的當(dāng)前功率。模型的構(gòu)建過程是先推導(dǎo)模型的理論公式,然后通過軟件采集硬件的狀態(tài)信息,并同步通過專業(yè)電源實測手機的功率信息,最后通過統(tǒng)計分析得到模型的公式的最優(yōu)化參數(shù)。3.在動態(tài)功耗模型的基礎(chǔ)上,進一步構(gòu)建內(nèi)核函數(shù)級功耗測評平臺。其用于幫助內(nèi)核開發(fā)人員更細(xì)層次的優(yōu)化系統(tǒng)功耗。其是結(jié)合Linux內(nèi)核的ftrace跟蹤工具產(chǎn)生的內(nèi)核函數(shù)調(diào)用序列信息,以Android動態(tài)功耗模型為基礎(chǔ),構(gòu)建Android內(nèi)核函數(shù)級功耗測評平臺,以在函數(shù)級的粒度評價內(nèi)核代碼的功耗。
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TP316;TN929.53

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 陳吉華,李少青,孫緒紅,李思昆,陳莉珠;VLSI的門級低功耗設(shè)計優(yōu)化技術(shù)[J];計算機應(yīng)用;2000年S1期

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本文編號：2580606