基于复杂网络的嵌入式软件功耗优化研究
发布时间：2021-08-31 07:04
近年来,随着移动设备、嵌入式设备的普及,移动处理、嵌入式应用的大量涌现,以及通用微处理器工艺水平和主频的不断提升,双核乃至四核的出现,计算机芯片工作频率和系统复杂度的不断提高,功耗最小化成为电路和系统中最主要的设计目标之一。功耗日益成为设计者必须关心的问题,功耗问题也已成为制约处理器发展的一个重要瓶颈。因此功耗优化的研究越来越重要,在这样的形式下,本文提出了新功耗优化算法。由于软件功能的不断增强以及软件在系统中所占比重的不断增大,使得软件功耗成为降低嵌入式系统能耗的重要技术。本文就是从软件级别结合复杂网络的特征来对从程序提取出来的DFG图（数据流图）进行优化,本文一共提出了两种优化的算法。本文首先介绍了当前功耗问题的严重性的时代背景,综述了国内外的研究现状,指出了功耗优化研究的意义。文章介绍了从功耗研究的各个方向,包括动态电压和频率管理、动态功耗、静态功耗、采用格雷编码、冷调度技术以及代码级别的循环优化和内联优化,并简单陈述了本文的核心理论复杂网络在现实中的应用。论文给出了对从程序中提取的DFG图满足复杂网络特性的证明,然后论文中可以对DFG图使用复杂网络的性质,通过图中节点的出入度和...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
节点出入度图
大连理工大学硕士学位论文现的SPar。仿真环境，能够将二进制话的文件反编译成指令，并可以对指令进行单步调试设置断点等，而且可以随时的浏览通用寄存器和内存地址所存的数据，从而实现程序在仿真环境的调试能够跟在Sparc实验箱的调试一样，而且仿真器还能够避免由于硬件损坏等外界问题导致的程序故障。5.2Spare仿真展示我们使用VC6.0开发的Sparc仿真器，具有优良的人机交互界面，对一些常用的功能还设置了快捷键，比方会所执行设置为F5，单步调试设置为Enter键。整个系统包括.bi文件的读取功能，并且将.bin文件中的二进制数据反编译成指令，然后可以设置断点，并且可以进行单步调试，进行单步或者是断点调试的时候能够实时的观察寄存器的变化，还可以查询内存相应位置数据值，而且能够根据调试的需要，人工的修改某些寄存器的值来达到调试效果。如图5.1是Sparc仿真系统的主界面。甘省落布滋它七猫益裁右奈娜叶幸珍井麟妙渺洲笼嫩举缪料洲缈犷，畔，钾书蜂释笋喇瞥哪兮卿吟钾华)缪啥卿i{畔理蟀卿平野甲下甲冲，甲架，，，，加黔，-
够执行一样的动作，快捷工具按键的下边的空白区域是文档区，当打开文件的时候，此处将显示系统读取的.bin文件的反编译之后的指令，然后可以在文档区部分设置断点，进行单步调试等等，如图5.2所示。酥le琢ew珍盯‘少t廷以p图5.2调试演示 Fig.5.2Demoofdebugging文档区昨天的黄色箭头表示当前程序执行到该条语句，可以在这种情况点进行单步调试并实时观察整形通用寄存器和状态寄存器的变化如图5.3。“step”
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于复杂网络面向对象集成测试的研究[J]. 李丽萍,缪淮扣,钱忠胜. 计算机科学. 2008(12)
[2]PN结正向电流-电压关系的一种简洁阐述[J]. 刘丽妹,姜惠君,莫文玲,魏环. 物理与工程. 2008(03)
[3]影响电解电容器漏电流的因素[J]. 陈燕,董世娜,赵宏杰. 电子产品可靠性与环境试验. 2007(06)
[4]纳米/亚微米级粒度标准物质的研究[J]. 董鹏,陈胜利,王晓冬,袁桂梅. 中国粉体工业. 2006(06)
[5]一种低功耗可重构Cache的重构算法[J]. 方亮,肖斌,柴亦飞,陈章龙,涂时亮. 计算机工程与设计. 2006(20)
[6]PLC中将格雷码转换成二进制码一种运算方法[J]. 马彦霞,陈玉国,司爱国. 微计算机信息. 2006(28)
[7]大规模软件系统的无标度特性与演化模型[J]. 闫栋,祁国宁. 物理学报. 2006(08)
[8]软件中的网络化特征及其对软件质量的贡献[J]. 韩明畅,李德毅,刘常昱,李华. 计算机工程与应用. 2006(20)
[9]嵌入式系统中软件优化的低功耗研究[J]. 王力生,夏志江. 单片机与嵌入式系统应用. 2006(04)
[10]基于指令聚类与指令调度的嵌入式软件功耗优化研究[J]. 陈嘉,董渊,杨阳,戴桂兰,王生原. 小型微型计算机系统. 2006(01)
博士论文
[1]低功耗嵌入式处理器设计研究[D]. 范东睿.中国科学院研究生院（计算技术研究所） 2005
硕士论文
[1]Cache低功耗技术研究及SimpleScalar模拟器分析[D]. 杨德.内蒙古大学 2007
本文编号：3374440
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
节点出入度图
大连理工大学硕士学位论文现的SPar。仿真环境，能够将二进制话的文件反编译成指令，并可以对指令进行单步调试设置断点等，而且可以随时的浏览通用寄存器和内存地址所存的数据，从而实现程序在仿真环境的调试能够跟在Sparc实验箱的调试一样，而且仿真器还能够避免由于硬件损坏等外界问题导致的程序故障。5.2Spare仿真展示我们使用VC6.0开发的Sparc仿真器，具有优良的人机交互界面，对一些常用的功能还设置了快捷键，比方会所执行设置为F5，单步调试设置为Enter键。整个系统包括.bi文件的读取功能，并且将.bin文件中的二进制数据反编译成指令，然后可以设置断点，并且可以进行单步调试，进行单步或者是断点调试的时候能够实时的观察寄存器的变化，还可以查询内存相应位置数据值，而且能够根据调试的需要，人工的修改某些寄存器的值来达到调试效果。如图5.1是Sparc仿真系统的主界面。甘省落布滋它七猫益裁右奈娜叶幸珍井麟妙渺洲笼嫩举缪料洲缈犷，畔，钾书蜂释笋喇瞥哪兮卿吟钾华)缪啥卿i{畔理蟀卿平野甲下甲冲，甲架，，，，加黔，-
够执行一样的动作，快捷工具按键的下边的空白区域是文档区，当打开文件的时候，此处将显示系统读取的.bin文件的反编译之后的指令，然后可以在文档区部分设置断点，进行单步调试等等，如图5.2所示。酥le琢ew珍盯‘少t廷以p图5.2调试演示 Fig.5.2Demoofdebugging文档区昨天的黄色箭头表示当前程序执行到该条语句，可以在这种情况点进行单步调试并实时观察整形通用寄存器和状态寄存器的变化如图5.3。“step”
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于复杂网络面向对象集成测试的研究[J]. 李丽萍,缪淮扣,钱忠胜. 计算机科学. 2008(12)
[2]PN结正向电流-电压关系的一种简洁阐述[J]. 刘丽妹,姜惠君,莫文玲,魏环. 物理与工程. 2008(03)
[3]影响电解电容器漏电流的因素[J]. 陈燕,董世娜,赵宏杰. 电子产品可靠性与环境试验. 2007(06)
[4]纳米/亚微米级粒度标准物质的研究[J]. 董鹏,陈胜利,王晓冬,袁桂梅. 中国粉体工业. 2006(06)
[5]一种低功耗可重构Cache的重构算法[J]. 方亮,肖斌,柴亦飞,陈章龙,涂时亮. 计算机工程与设计. 2006(20)
[6]PLC中将格雷码转换成二进制码一种运算方法[J]. 马彦霞,陈玉国,司爱国. 微计算机信息. 2006(28)
[7]大规模软件系统的无标度特性与演化模型[J]. 闫栋,祁国宁. 物理学报. 2006(08)
[8]软件中的网络化特征及其对软件质量的贡献[J]. 韩明畅,李德毅,刘常昱,李华. 计算机工程与应用. 2006(20)
[9]嵌入式系统中软件优化的低功耗研究[J]. 王力生,夏志江. 单片机与嵌入式系统应用. 2006(04)
[10]基于指令聚类与指令调度的嵌入式软件功耗优化研究[J]. 陈嘉,董渊,杨阳,戴桂兰,王生原. 小型微型计算机系统. 2006(01)
博士论文
[1]低功耗嵌入式处理器设计研究[D]. 范东睿.中国科学院研究生院（计算技术研究所） 2005
硕士论文
[1]Cache低功耗技术研究及SimpleScalar模拟器分析[D]. 杨德.内蒙古大学 2007
本文编号：3374440
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