全部博文（436）
分类： LINUX
2012-12-10 17:31:28
这周读的内容是Survey of Energy-Cognizant Scheduling Techniques这篇文章的部分内容，我们采取小组分工方式。由于是英文，所以有些地方理解不是很透彻，但是通过对所读部分的思考，也收获了许多新知识。我对所读内容中的要点信息进行了攫取，并对不理解的问题进行了梳理。如下：
1、首先理解的概念：OS进程调度（通过网络了解）：在多进程、多线程并发的环境里，从概念上看，有多个进程或者多个线程在同时执行，具体到单个CPU级别，实际上任何时刻只能有一个进程或者线程处于执行状态；因此OS需要决定哪个进程执行，哪些进程等待，也就是进程的调度。在权衡性能与能耗时，需要考虑不同的线程调度。
这篇文章论述的是对于计算机系统来说，如何保证影响性能最小的状况下能够实现能耗的最小化。而在性能与能耗之间做权衡，必须要用到的技术就是所谓能源认知调度技术（自己理解翻译的）。
2、三种策略来调节优化CPU能耗：
（1）动态电压和压缩频率法（DVFS） 动态能源调节（DPM）
这种机制主要是通过动态的降低CPU的电压和频率，甚至暂停操作，使CPU保持低电状态来节能，但致命的弱点就是这样会极大的降低执行速度，因此这种机制面临的主要挑战就是尽力协调性能和能耗。
（2）温度调节：处理器温度越高，系统需要更频繁地活动消耗较多能量来降低处理器温度。因此处理器温度与系统能耗有密切关系。通过选择线程在处理器核心上的物理位置来降低热量和温度梯度，应该尽量避开处理器核心上的发热区。
（3）不匀称的多核结构：这种系统有两个核心，一个高能核心和一个低能核心，可以兼顾高能效率和低能节能两方面。许多应用都能用这两个核心双重运行，但是效果不一样。
3、CMOS电路中的功耗和能耗
（1）动态能耗：主要与电路电压和时钟频率有关，成正比关系。
（2）静态能耗；
（3）断电路能耗；
在这里有不理解的点：COMS电路中的静态功耗:按照文中所说，为什么一个开关要关上的晶体管是耗能的关键因素呢，可能是我对英文理解不够透彻，这个地方不太懂。
以上部分是对能源认识调度技术的大致了解，重点阅读了第三部分，即DVFS and DPM。
4、DVFS和DPM技术
（1）计算机组件中的一些电子设备，除了在正常工作时保持运转外，还会在大量时间里进行毫无意义的运转， 这势必造成能源的损耗。因此，通过关掉这些组件的运作，可以节省大量能源，这里提出了ACPI的概念。
ACPI：(Advanced Configuration Management)是1997年由INTEL／MICROSOFT／TOSHIBA提出的新型电源管理规范，意图是让操作系统而不是BIOS来全面控制电源管理，使系统更加省电。 其特点主要有：。提供立刻开机功能，即开机后可立即恢复到上次关机时的状态，光驱、软驱和硬盘在未使用时会自动关掉电源，使用时再打开；支持在开电状态下既插即拔，随时更换功能。
在ACPI规定里，操作系统的活跃态和非活跃态完全由动态的调节电流和频率来控制，但是不足是当操作系统由非活跃态向活跃态过渡时，可能诱发一些额外的耗能因素。
（2）运用DVFS和DPM的算法的发展
最早运用DVFS和DPM的算法事先知道计算机的一个任务的WCET（WCET是计算机术语，是英文Worst-case Execution Time（最坏执行时间）的简写。一个计算机任务的最坏执行时间就是这个任务在特定的平台上执行所需要的时间长度的最大值。最坏执行时间是在硬件的调度分析中最重要的事情。）而在此限度内通过降低处理器性能来降低能耗。但是这样不利于利用部件空转的时间。
随后又出现了通过给出三个模型的静态评估法。这种方式没有考虑不同的程序对于性能和能耗的要求不一样。
现在研究的方向主要分为了两种：受计算量限制的程序和受存储器限制的程序，前者受性能的影响较大，后者受性能影响较小。在这里出现了CPI的概念。
CPI：（Cycles Per Instruction）在计算机体系结构中，CPI（ Cycles Per Instruction）表示每条计算机指令执行所需的时钟周期，有时简称为指令的平均周期数，用来衡量计算机性能。
问题：1、CPI stack is break-down of cycles spent executing instructions vs stalling the processor and on cache misses,TLB misses and Memory accesses . 没有理解清楚为什么CPI累积它的作用在这里。
2、所谓的μ到底在动态调节电压频率方面起着一个怎样的作用，有怎样的机制。
