基于CPU使用率的動(dòng)態(tài)電源管理（DPM）研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、動(dòng)態(tài)電源管理主要是為了在滿足用戶需求時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整系統(tǒng)資源狀態(tài)，達(dá)到系統(tǒng)節(jié)能的效果。對(duì)于電池供電的嵌入式系統(tǒng)而言，延長(zhǎng)電池的供電時(shí)間非常重要，DPM系統(tǒng)為我們延長(zhǎng)電池使用時(shí)間提供了良好的解決方案。 使用DPM的系統(tǒng)中必須包含多功耗狀態(tài)部件，通過(guò)動(dòng)態(tài)調(diào)整部件的功耗狀態(tài)，使得該部件能滿足系統(tǒng)需求的同時(shí)功耗最小，這是我們的最終目的。為了實(shí)現(xiàn)基于CPU的DPM，我們必須預(yù)測(cè)下一個(gè)時(shí)間內(nèi)CPU的工作狀態(tài)，通過(guò)預(yù)測(cè)我們可以設(shè)置CPU的電壓和頻率

2、，因此CPU不必維持最高的電壓、頻率，可以達(dá)到CPU的節(jié)能效果。系統(tǒng)CPU使用率的預(yù)測(cè)是為CPU設(shè)置狀態(tài)的依據(jù)，是基于CPU使用率的DVS(動(dòng)態(tài)電壓調(diào)整)的關(guān)鍵所在，預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性和系統(tǒng)節(jié)能與性能之間關(guān)系重大。 在完成本論文的過(guò)程中，作者主要做了如下工作：1、針對(duì)嵌入式系統(tǒng)的功耗分析、節(jié)能可行性進(jìn)行分析，從硬件指令集到軟件優(yōu)化的不同層次進(jìn)行分析，作為電源管理研究的首要工作。 2、針對(duì)基于CPU使用率的DPM進(jìn)行研究。在一種基

3、于進(jìn)程的靜態(tài)預(yù)測(cè)算法上進(jìn)行了改進(jìn)。由于靜態(tài)算法缺乏對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性，改進(jìn)算法通過(guò)歷史系統(tǒng)狀態(tài)和歷史預(yù)測(cè)效果來(lái)動(dòng)態(tài)調(diào)整計(jì)算因子，是一種自適應(yīng)預(yù)測(cè)算法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，改進(jìn)算法的預(yù)測(cè)效果可以接近靜態(tài)預(yù)測(cè)的最佳效果。 3、考慮到在低性能狀態(tài)下預(yù)測(cè)系統(tǒng)高性能需求的困難，本文對(duì)原預(yù)測(cè)算法進(jìn)行了改進(jìn)，提出了“預(yù)留空間”算法來(lái)進(jìn)行修整。 4、本文還提出了針對(duì)PXA272平臺(tái)、Linux2.6內(nèi)核的DPM框架和實(shí)現(xiàn)。利用自適應(yīng)的CPU使用率