嵌入式系统低功耗的软件实现方案

ｔｍ ｅ Ｆｉ ｌｙ，ｐｏ ｒｍ ｅ ｓ ｉｇ ｉ ｔｕｍ ｅ ｓｕｓ ｄ ｔ ｅ ｔｐｏ ｒｃ ｎｓ ｍ ｐ ｉ ｆｔ ｙ ｔｍ ｅ ｏ ｅａ ｆｅ ｔｍ ｉａ ｉｎ． Ｅｘ ｒｍ ｅ ａ ｉ ． ｎａｌ ｗｅ ａ ｕｒｎ ｎｓ ｒ ｎｔｉ ｅ ｏ ｔ ｓ ｗｅ ｏ ｕ ｔｏｎ ｏ ｈｅｓ ｓ ｅ ｂ ｆ ｒ ｎｄ ａ ｔ ｒｏｐ ｉ ｚ ｔｏ ｐｅ ｉ ｎｔ ｌ
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（ ． Ｓ ｈ ｏ ｆ ｍｐ ｔ ｒＳ ｉｎ ｅ＆ Ｅｎ ｉｅ ｒ ｇ，Ｓ ｃ ｕ ｎ Ｕｎ ｖ ｒ ｉ １ ｃｏ ｌ ｏ Ｃｏ ｕ ｅ ｃｅ ｃ ｇｎ ｅ ｉ ｎ ｉｈ ａ ｉｅ ｓｔ ｙ，Ｃｈ ｎ ｄ １ ０ ４ Ｃ ｉ ａ ｅ ｇ ｕ ６ ０ ６ ， ｈｎ ；
嵌 入式 软 件 功 耗 的 一 般计 算 模 型 可 表示 为 ：
引 言
在 全球 倡 导 “ 碳 经 济 ” 低 的背 景 下 ， 入式 系统 的功 耗 嵌
Ｅ 一 Ｐ × Ｔ 一 ｆ Ｃ （ ）× Ｔ
Ｅ 表示 软 件 功 耗 ， 示 软 件 的 平 均功 率 （ Ｐ表 可通 过一 组 基
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２ ．Ｕｎｖ ｒｉ ｆ ｅｔｏ ｉ Ｓ ｉｎ ｅ＆ Ｔｅｈ ｏｏ ｙｏ ｉａ ｉｅｓｔ ｏ ｃｒ ｎｃ ｃｅ ｃ ｙ Ｅｌ ｃ ｎ ｌｇ ｆＣｈｎ ）
Ａｂ ｔ ｃ ：Ｂ ｓｄ ｏ ｍｂ ｄ ｅ ｏ ｔ ｒ ｏ ｒ ｐｉ ｚｔ ｎｔｃ ｎ ｌｇ ，ａＧＳ ｔｒ ｎ ｌ ｙ ｔｍ ａｅｏ ｃ ｏｓ—Ｉ ｉ ｄ ｖ ｌｐ ｄｔ ｅ ｕ ｅ ｓｒ ｔ ａ ｅ ｎｅ ｅ ｄ ｄｓ ｆｗａ ｅｐ ｗｅ ｔ ａ ｏ ｍｉａｉ ｅ ｈ ｏｏ ｙ Ｍ ｅｍｉａ ｓｅ ｂ ｓ ｎｕ ／ ｏ ｓ Ｉｓ ｅ ｅｏ ｅ ｏｒｄ ｃ
耗 常 常 被忽 略 。嵌 入式 系统 是 典 型 的 软件 驱 动 执 行 系 统 。 硬 件 的 电路 活 动 直 接 导致 系统 功 耗 的 产生 ； 件 的 指 令 执 软 行 和数 据 存 取 等 操作 驱 动 了底 层 电路 活动 ， 接 导致 系统 间
Βιβλιοθήκη Baidu功 耗 的产 生 。因 此 ， 何 降 低 嵌 入式 系统 软 件 所产 生 的 功 如
也 成 为 备受 关 注 的 热 点 问题 ， 其 是 移 动终 端 及 手 持 设 备 尤 等 ， 功耗 的要 求 也 更 加严 格 。嵌 入 式 系统 功 耗 包 括 硬 件 对
所 产 生 的功 耗 和 软 件所 产 生 的 功 耗 ， 中软 件 所 产 生 的 功 其
准 程 序 测 试 获 得平 均 值 ） Ｔ。 示 软 件 的 运 行 时 间 ， 。 ， 表 Ｃ 表 示 软 件 ／ 件 某 种 功 耗 相 关 特 征 的度 量 ， 耗 一 特 征 关 联 硬 功 模 型 Ｐ 一 ｆＣ ） 示 Ｐ 是 ｃ 。 （ 表 的 函数 。如 何 确 定 功 耗 函 数
雎
ＴＣＤＵ ｉ ＯＡＩＳ ｊ ｍＬＣＳ ｊ Ｓ
嵌 入 式 系 统 低 功 耗 的 软 件 实 现 方 案
宋 彦 ’郭 兵 ’ 沈 艳 ， ，
（ ．四川 大 学 计 算 机 学 院 ， 都 ６ ０ ６ ； ． 子科 技 大 学 ） １ 成 ］０ ４ ２ 电
摘 要 ：在 研 究嵌 入 式 系统软 件 功 耗优 化技 术 的基 础 之 上 ， 开发 一 个 完 整 的基 于 ｕ ／ Ｃ ＯＳ—Ｉ Ｉ的 ＧＳ 终 端 系统 。以 降低 该 Ｍ 系统 软 件 的 功耗 为 目标 ， 过软 件 设 置 系统 的 低 功耗 模 式 ， 小 系统 空 闲 时 间的 电 量 消耗 。最后 通过 功 率 测 量 仪 对优 化 通 减 前 后 的 系统进 行 功 耗 测 试 。 实验 结果 表 明 ， 功耗 模 式 比 系统 空 闲状 态 下功耗 下 降 ５ ． ６ 左 右 。 低 Ｏ ８
耗成 为研 究 热 点 。
ｆ 目前 软 件 功 耗 优 化 研 究 的 一 个 重 要 内 容 。嵌 入 式 软 是
件 功 耗 函 数 确 定 以后 ， 件 功 耗 的影 响 因素 、 响 程 度 及 软 影 因素 间 的 相互 关 系 就 很 明确 。各 项 研 究 表 明 ， 用 不 同 的 采
ｒｓ ｌ ｈ ｗ ｔ ａ ｏ ｒｃ ｎ ｕ ｔ ｎ ｏ ｈ ｙ ｔｍ ｎｌｗ ｏ ｒｍｏ ｅｄ ｃｉｅ ｒ ｕ ｄ５ ． ６ ． ｅ ｕｔ ｓ ｏ ｈ ｔｐ ｗｅ ｏ ｓ ｍｐ ｉ ｆｔｅｓ ｓｅ ｉ ｏ ｐ ｗｅ ｄ ｅｌ ｓａｏ ｎ ０ ８ ％ ｓ ｏ ｎ Ｋ ｙｗｏｄ ：ｕ ｏｓ—Ｉ；ｌｗ ｏ ｒ ｏｔ ｒ ｏ ｒｃ ｎ ｕ ｔｏ ；ｓ ｆ ｒ ｐ ｉ ｚｔｏ ｅ ｒｓ ｃ／ Ｉ ｏ ｐ ｗｅ ；ｓｆｗａｅｐ ｗｅ ｏ ｓ ｍｐｉｎ ｏｔ ｅｏ ｔ ｗａ ｍｘａｉｎ；ｐ ｗｅ ｏ ｓ ｍｐｉｎｔｓｉｇ ｏ ｒｃ ｎ ｕ ｔ ｅ ｔ ｏ ｎ
关 键 词 ：ｕ ＯＳ—Ｉ； 功 耗 ； 件 功 耗 ； 件 优 化 ； 耗 测 试 Ｃ／ Ｉ低 软 软 功 中 图 分 类 号 ：ＴＰ １ ． ３６２ 文 献 标 识 码 ：Ａ
Ｉ ｐｌ ｍ ｅｍｅ ｔ ｔｏ ｈ ｍｅ ｏ ｍ ｂ ｄ ｅ ｓ ｅ Ｌ ｗ－ ｏ ｎ ａ ｉ ｎ Ｓｃ ｅ ｆＥ ｅ ｄ ｄ Ｓｙ ｔ ｍ ｏ ｐ ｗｅｒＳｏ ｔ ｒ ｆｗａ ｅ