基于“龍芯”的操作系統(tǒng)級電源管理策略的研究與設(shè)計.pdf

1、計算機系統(tǒng)的能量消耗在全球的所有耗能設(shè)備中占據(jù)著舉足輕重的地位,功耗成為企業(yè)和用戶選購計算機的一個重要參考因素。龍芯計算機采用我國自主研制的龍芯處理器生產(chǎn)而成,其性能一直受到業(yè)界的關(guān)注,但是,功耗的優(yōu)越與否同樣關(guān)系到其普及程度的又一關(guān)鍵指標。
　　 計算機系統(tǒng)的功耗并不僅僅局限于某個設(shè)備,而是分布于各個功能設(shè)備中,這就形成了針對不同設(shè)備的不同節(jié)能方法。研究計算機節(jié)能方法的關(guān)鍵點在于找出關(guān)鍵的耗能設(shè)備,并分析對其節(jié)能的可能性。本文

2、在測量龍芯計算機功耗分布的結(jié)果后,得出要對龍芯2F處理器采取電源管理策略的研究目標。龍芯2F處理器支持多種頻率運行級別,可以根據(jù)不同的處理器負載來動態(tài)調(diào)節(jié)處理器的工作頻率,這有利于節(jié)能。
　　 CPUFreq子系統(tǒng)是Linux內(nèi)核中所提供的CPU動態(tài)變頻的框架,每種處理器都能夠根據(jù)該框架實現(xiàn)自己的變頻驅(qū)動。本文的后續(xù)任務(wù)就在于分析了CPUFreq子系統(tǒng)的運行流程、關(guān)鍵的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和函數(shù)接口,并介紹了該系統(tǒng)所提供的五種調(diào)控器的不同特

3、點,最終結(jié)合龍芯2F處理器自身的特性,設(shè)計并實現(xiàn)了CPUFreq所提供的變頻驅(qū)動。
　　 在本文的最后一章,根據(jù)所實現(xiàn)的CPUFreq變頻驅(qū)動,給出具體的訪問操作命令,并對其節(jié)能效果通過實際測試和模擬測試兩種方法做了驗證。兩種測試結(jié)果均表明:CPUFreq驅(qū)動的實現(xiàn)相比讓CPU一直處于最高性能狀態(tài)具有一定的優(yōu)越性,特別是當CPU支持自動電壓調(diào)節(jié)時,該優(yōu)勢將更加明顯。最后,在結(jié)論這一章節(jié)中,本文對CPU節(jié)能方法提出了一些展望。