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Linux环境下低CPU资源消耗的应用软件低功耗研究

发布时间:2018-03-15 02:10

  本文选题:低功耗软件 切入点:并行任务执行 出处:《西北大学》2012年硕士论文 论文类型:学位论文


【摘要】:计算机技术的迅速的发展带来的负面影响是系统功耗的开销越来越大,尤其对那些嵌入式设备而言,其功耗问题所带来的负面影响更为突出,因此需要对这些功耗进行控制。低功耗的设计包括硬件平台的低功耗设计和软件层面的低功耗设计。软件的低功耗技术依赖于硬件的低功耗技术,通过软件的低功耗设计设计可以充分的发挥硬件的一些节能技术。 Linux操作系统已应用到各种嵌入式设备中,本文从Linux平台的软件设计的体系结构的并行任务的编程模型角度出发,从软件执行的角度对CPU的消耗情况进行分析,在内核所提供各种处理器节能的基础上针对应用软件的运行和完成任务的特点去对应用软件多线程间的运行进行控制,通过相应的并行任务的处理策略去实现对处理器功耗的控制。本文完成的主要工作如下: 对Linux内核中的各种控制处理器功耗的技术进行总结,以这些技术作为设计相关的低处理器资源软件的开发的基础。并对唤醒处理器的行为进行了描述,提出了低处理器功耗的软件的标准。对唤醒行为执行的控制集中。本文以内核的调度控制为出发点,从应用程序并行任务的各个任务出发,分析了各种任务的执行的特点以及任务间的相互关系,再针对这些任务的特点和关系给出了相应的集中控制的方法:对那些可以延缓处理的任务,使其在特定的时间段内对进行统一的处理,从而避免大量无规则的零散的调度所产生的时钟事件频繁的去唤醒处理器的睡眠,在最后给出了相应的低处理器消耗的应用软件的执行模型。最后通过视频播放对模型进行验证,证明了该模型在不影响软件运行效果的同时能达到降低处理器功耗的目的。
[Abstract]:The negative impact of the rapid development of computer technology is that the power consumption of the system is increasing, especially for those embedded devices, the negative impact caused by the power problem is more prominent. So it is necessary to control the power consumption. The low power design includes the low power design of hardware platform and the low power design of software level. The low power technology of software depends on the low power technology of hardware. The low-power design of software can give full play to the energy-saving technology of hardware. The Linux operating system has been applied to various embedded devices. This paper analyzes the consumption of CPU from the point of view of the parallel task programming model of the software design architecture of Linux platform and the point of view of software execution. Based on the energy saving of various processors provided by the kernel, the multi-thread operation of the application software is controlled according to the characteristics of the running of the application software and the completion of the task. Through the corresponding parallel task processing strategy to achieve the processor power control. The main work accomplished in this paper is as follows:. This paper summarizes various technologies to control processor power consumption in the Linux kernel, and uses these technologies as the basis for the design of low-processor resource software, and describes the behavior of the wakeup processor. In this paper, the software standard of low processor power consumption and the control set for wakeup behavior execution are proposed. This paper takes the scheduling control of the kernel as the starting point and starts from the tasks of parallel tasks of the application program. In this paper, the characteristics of various tasks and their interrelationships are analyzed. According to the characteristics and relationships of these tasks, the corresponding centralized control methods are given: for those tasks that can delay processing, It can be processed uniformly in a certain period of time, so as to avoid the frequent clock events generated by a large number of irregular and scattered scheduling to wake up the sleep of the processor. At last, the execution model of the application software with low processor consumption is given. Finally, the model is verified by video playback, and it is proved that the model can reduce the processor power consumption without affecting the software performance.
【学位授予单位】:西北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TP316.81;TP332

【参考文献】

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本文编号:1613949

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