操作系統(tǒng)級低功耗技術研究.pdf

1、隨著計算機系統(tǒng)普及程度的提高以及計算機處理器芯片集成度不斷增長，計算機系統(tǒng)的功耗和溫度問題愈發(fā)嚴重。目前的低功耗技術主要從軟件層次以及硬件層次進行研究。而研究表明，在軟件層次進行低功耗研究獲得節(jié)能降耗收獲比硬件層次更大。軟件層次上的低功耗研究主要集中在應用級別、編譯級別以及操作系統(tǒng)級別。在應用層次和編譯層次上，由于能夠獲取計算機系統(tǒng)的知識有限，進行低功耗控制會受到一定的限制。操作系統(tǒng)被認為是進行低功耗管理的最佳層次。本文對當前低功耗技術

2、研究進行了充分的調研工作，特別是對操作系統(tǒng)級低功耗技術手段和研究工作進行了總結，然后分析了當前操作系統(tǒng)層低功耗技術中存在的不足和未完善之處，進而在操作系統(tǒng)級進行了相關研究工作。本文的主要研究工作如下：
　　 1．分析了當前計算機面臨的功耗問題及其表現，并闡述了當前低功耗技術的研究現狀。重點分析了操作系統(tǒng)級低功耗技術，結合Linux操作系統(tǒng)進行了相關技術分析，并對當前操作系統(tǒng)級低功耗研究的不足進行了闡述。
　　 2．從操作

3、系統(tǒng)調度器層面開展了系統(tǒng)能效優(yōu)化研究。選擇Linux操作系統(tǒng)為研究案例，在分析LinuxBFS調度器工作原理的基礎上，設計了兩種有利于能效優(yōu)化的多核協同調度算法，并修改Linux操作系統(tǒng)內核源碼，對兩種多核協同調度算法進行實現。在真機環(huán)境下，對兩種新的調度算法和傳統(tǒng)調度算法帶來的能效進行了實驗對比分析。實驗結果表明，本文提出的多核協同調度算法較好地提升了系統(tǒng)能效。
　　 3．首次研究了DVFS技術對分時操作系統(tǒng)中多任務間公平性帶