本文關(guān)鍵詞：系統(tǒng)級(jí)溫度功耗均衡模型的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在處理器集成度和性能日益飆升的今天,應(yīng)用多核處理器的產(chǎn)品已經(jīng)越來(lái)越廣泛的出現(xiàn)在人們的日常生活中。人們?cè)趯?duì)產(chǎn)品性能需求不斷提升的同時(shí),也對(duì)其發(fā)熱量和功耗提出了更高層次的要求,而處理器作為系統(tǒng)中主要的發(fā)熱源和功率消耗單元,首當(dāng)其沖成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。本文首先對(duì)目前處理器上溫度功耗相關(guān)的主要研究技術(shù)進(jìn)行分類討論,在對(duì)它們?cè)敿?xì)分析的基礎(chǔ)上,著重從操作系統(tǒng)的角度,尤其是從時(shí)下運(yùn)用非常廣泛的Linux系統(tǒng)著手來(lái)研究多核處理器上的溫度功耗均衡模型。首先利用處理器上的硬件性能計(jì)數(shù)器計(jì)算出各核的溫度情況和任務(wù)的冷熱特性,以此為依據(jù),在各核間進(jìn)行任務(wù)分配或遷移,并對(duì)核上的進(jìn)程調(diào)度算法提出改進(jìn)措施。在任務(wù)分配策略選取上,提出了最冷核和歷史溫度走向相結(jié)合的分配方式,在線程遷移策略上,提出了最冷進(jìn)程遷移,并對(duì)核上Linux默認(rèn)調(diào)度器CFS提出了改進(jìn)的TBCFS算法來(lái)動(dòng)態(tài)調(diào)整隊(duì)列中的就緒進(jìn)程。該模型的研究目標(biāo),就是在不降低處理器性能的前提下,通過(guò)操作系統(tǒng)調(diào)度策略的改進(jìn),使得處理器的溫度分布更加均勻,同時(shí)也使得功耗的增長(zhǎng)更加平緩。最后的仿真實(shí)驗(yàn)部分,本文基于HotSpot溫度-功耗模型對(duì)任務(wù)分配策略和TBCFS調(diào)度算法進(jìn)行仿真論證。結(jié)果表明,前者可以使各核間的溫度分布更加均勻,后者可以有效地降低當(dāng)前核上各單元的峰值溫度,溫度得到了改善,也會(huì)對(duì)功耗的控制產(chǎn)生積極的影響。
【關(guān)鍵詞】：多核處理器 調(diào)度算法 溫度均衡 Linux HotSpot
【學(xué)位授予單位】：安徽大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP332
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 研究背景9-11
• 1.2 相關(guān)技術(shù)研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 硬件層溫度功耗研究11-12
• 1.2.2 軟件層溫度功耗研究12-14
• 1.2.3 總結(jié)14-15
• 1.3 論文的主要研究工作15-17
• 1.3.1 研究?jī)?nèi)容15
• 1.3.2 論文的組織結(jié)構(gòu)15-17
• 第二章 相關(guān)知識(shí)及模型17-35
• 2.1 多核處理器17-19
• 2.1.1 多核處理器架構(gòu)17-18
• 2.1.2 多核處理器所面臨的溫度問(wèn)題18-19
• 2.2 處理器溫度獲取19-21
• 2.2.1 傳感器方式19-20
• 2.2.2 硬件性能計(jì)數(shù)器方式20-21
• 2.3 Linux內(nèi)核調(diào)度器21-31
• 2.3.1 概述21-22
• 2.3.2 CFS調(diào)度器22-24
• 2.3.3 主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)24-28
• 2.3.4 優(yōu)先級(jí)/權(quán)重值28-31
• 2.4 模型定義31-34
• 2.4.1 基本模型31-32
• 2.4.2 溫度模型32-33
• 2.4.3 溫度功耗預(yù)測(cè)模型33-34
• 2.5 本章小結(jié)34-35
• 第三章 模型框架及調(diào)度策略分析35-47
• 3.1 框架概述35-36
• 3.2 核間分配、遷移策略36-41
• 3.2.1 任務(wù)分配策略36-38
• 3.2.2 線程遷移策略38-41
• 3.3 核上調(diào)度算法41-46
• 3.3.1 算法基本思想41-43
• 3.3.2 算法概述43-46
• 3.4 本章小結(jié)46-47
• 第四章 仿真實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析47-58
• 4.1 仿真環(huán)境47-50
• 4.1.1 仿真模型的選擇47
• 4.1.2 HotSpot介紹47-50
• 4.2 仿真參數(shù)50-51
• 4.3 任務(wù)分配策略仿真51-53
• 4.3.1 仿真實(shí)驗(yàn)51-52
• 4.3.2 結(jié)果分析52-53
• 4.4 TBCFS調(diào)度算法分析與仿真53-57
• 4.4.1 仿真實(shí)驗(yàn)53-56
• 4.4.2 結(jié)果分析56-57
• 4.5 本章小結(jié)57-58
• 第五章 總結(jié)與展望58-60
• 5.1 本文總結(jié)58
• 5.2 工作展望58-60
• 參考文獻(xiàn)60-66
• 致謝66-67
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄6

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