基于CPU使用率的动态电源管理（DPM）研究与实现

发布时间：2024-01-24 08:29

　　动态电源管理主要是为了在满足用户需求时动态调整系统资源状态,达到系统节能的效果。对于电池供电的嵌入式系统而言,延长电池的供电时间非常重要,DPM系统为我们延长电池使用时间提供了良好的解决方案。 使用DPM的系统中必须包含多功耗状态部件,通过动态调整部件的功耗状态,使得该部件能满足系统需求的同时功耗最小,这是我们的最终目的。为了实现基于CPU的DPM,我们必须预测下一个时间内CPU的工作状态,通过预测我们可以设置CPU的电压和频率,因此CPU不必维持最高的电压、频率,可以达到CPU的节能效果。系统CPU使用率的预测是为CPU设置状态的依据,是基于CPU使用率的DVS(动态电压调整)的关键所在,预测准确性和系统节能与性能之间关系重大。 在完成本论文的过程中,作者主要做了如下工作: 1、针对嵌入式系统的功耗分析、节能可行性进行分析,从硬件指令集到软件优化的不同层次进行分析,作为电源管理研究的首要工作。 2、针对基于CPU使用率的DPM进行研究。在一种基于进程的静态预测算法上进行了改进。由于静态算法缺乏对环境的适应性,改进算法通过历史系统状态和历史预测效果来动态...

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
目录
1、综述
    1.1 嵌入式系统
    1.2 嵌入式系统动态电源管理
    1.3 linux电源管理
        1.3.1 Linux嵌入式系统介绍
        1.3.2 Linux电源管理
    1.4 研究背景介绍
        1.4.1 动态可调整组件(Power Manageable component)
        1.4.2 电源管理系统模型
    1.5 本文介绍
2、相关理论背景
    2.1 可行性研究
        2.1.1 功耗分析方法
        2.1.2 DPM节能可行性分析
    2.2 DPM预测技术
3、DPM系统构架框架及实现
    3.1 linux下的DPM框架
    3.2 linux下 DPM框架的实现
    3.3 现有 DPM构架的评价
4、DVS预测决策
    4.1 一种基于time-out的CPU预测算法
    4.2 算法节能测试结果
    4.3 该算法的不足
    4.4 算法改进
        4.4.1 动态预测算法
        4.4.2 预留空间算法
    4.5 改进预测算法的结果
5、动态time-out电源管理的实现
    5.1 linux调度分析
        5.1.1 linux2.6中进程状态转换
        5.1.2 linux2.6的进程调度
        5.1.3 linux2.6中的交互式进程
    5.2 基于linux的动态time-out调度策略的DPM实现
        5.2.1 系统负载监测实现
        5.2.2 状态控制和系统执行实现
    5.3 实现结果
6、小结与展望
7、参考文献
致谢



本文编号：3883469