計算機應用技術專業論文開題報告

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　　論文題目：基于性能和功耗權衡模型的分時系統動態調頻技術研究

　　相關技術發展現狀

　　1 ACPI技術

　　2 DVFS技術

　　3 處理器性能監控技術

　　論文的工作

　　本節概述本論文所做的工作。首先根據前面描述的研究背景和動機制定研究目標，然后結合相關技術根據目標確定研究內容。

　　1 研究目標

　　2 研究內容

　　論文的組織結構

　　本文共分為七章，具體的組織結構如下：

　　第一章 緒論

　　本章首先給出計算機系統的功耗和能耗問題的嚴峻性，引出本論文工作的動機，并論述了從操作系統入手的原因;然后簡要介紹本論文中涉及到的ACPI，DVFS以及處理器性能監控技術;進而確定本論文的研究目標，并概述研究內容;最后給出本文各章的內容分布。

　　第二章 相關研究工作

　　本章首先介紹已有的使用DVFS技術降低功耗和能耗的研究工作，通過總結優點，闡述本論文部分思想的由來;而通過分析缺點，引出本論文工作的目標。隨后根據計算機層次劃分對相關工作分類，給出本論文立足于操作系統級的原因。最后通過介紹其他相關工作，描述本論文工作所處的研究環境。

　　第三章 基于電池的實驗平臺

　　本章首先分析了本論文所在研究領域中各主流實驗驗證方法的優缺點，針對普遍存在的問題，設計了自己的實驗平臺。然后介紹了本論文使用的具體平臺軟硬件參數。最后設計實現了幾個實驗，驗證了平臺的一些特性，并為后文進一步分析和實驗測量了一些廠商沒符提供的平臺參數。

　　第四章 性能能耗權衡模型與最佳節能頻率

　　本章首先從理論角度分別建立了系統性能和能耗與處理器頻率之間的關系。由于性能和能耗相互制約，通過提出最佳節能條件，構建系統性能能耗權衡模型。然后進一步分析，得到該權衡模型下最佳節能頻率的計算方法。最后通過設計實驗，對本章中的結論加以驗證。

　　第五章 基于性能能耗權衡模型的動態調頻策略

　　為了將前文理論分析的結架應用于實際系統，本章首先分析實際系統和理論分析之間的差異，總結出三個主要問題。通過針對各問題的深入分析，給出相應的解決方案。綜合各方案，針對分時操作系統，提出實現均衡性能能耗的動態調頻策略。為了驗證本章得到的結論，最后給出兩個實驗的設計和測量結果。

　　第六章 動態調頻策略在Linux中的實現

　　本章將前文提出的最佳節能頻率和動態調頻策略實現為具體操作系統Linux中的頻率管理模塊。首先介紹了Linux操作系統的當前頻率管理現狀。然后分析在實際系統中實現動態調頻策略所面對的問題并設計實現方法。接著通過介紹具體實現的數據結構和例程描述細節信息。最后通過實驗驗證實現了該頻率管理模塊系統的開銷和效果。

　　第七章 全文總結

　　本章總述全文。宵先總結本論文都做了哪些主要工作，進而給出本論文的主要貢獻都有哪些，最后指出進一步工作的幾個方向。

　　相關研究工作

　　本章論述已有的研究工作和相關的技術基燦。第一節首先介紹應用DVFS技術相關研究的現狀，按實時系統和分時系統分類，分析各類己有工作的優缺點，引出本論文工作所要解決的問題。第二節按照計算機系統層次分類，給出各個層面上的相關研究工作，并說明在操作系統層面上進行降耗研究的重要性。第三節簡要介紹其他層面上低功耗低能耗研究的工作。最后小結本章內容。

　　論文提綱

　　第一章 緒論

　　1.1 引言

　　1.2 相關技術發展現狀

　　1.3 論文的工作

　　1.4 論文的組織結構

　　第二章 相關研究工作

　　2.1 DVFS技術下的低功耗/能耗研究

　　2.2 不同層次的低功耗/能耗研究

　　2.3 其他低功耗/能耗研究

　　2.4 本章小結

　　第三章 基于電池的實驗平臺

　　3.1 功耗/能耗測量方法現狀

　　3.2 一種新型基于電池的實驗平臺

　　3.3 平臺參數測量

　　3.4 本章小結

　　第四章 性能能耗權衡模型與最佳節能頻率

　　4.1 性能和功耗/能耗的理論分析

　　4.2 性能能耗權衡模型

　　4.3 最佳節能頻率

　　4.4 實驗及結果分析

　　4.5 本章小結

　　第五章 基于性能能耗權衡模型的動態調頻策略

　　5.1 實際分時系統中的最佳節能頻率

　　5.2 動態信息收集

　　5.3 細粒度調頻

　　5.4 離散頻率下的頻率分配

　　5.5 動態調頻策略框架

　　5.6 靜態能耗擴展效果驗證實驗

　　5.7本草小結

　　第六章 動態調頻策略在Linux中的實現

　　6.1 Linux原有頻率管理策略

　　6.2 動態調頻策略設計與實現要點

　　6.3動態調頻策略相關的關鍵數據結構

　　6.4 動態調頻策略相關的關鍵例程

　　6.5 實驗結果分析

　　6.6 本章小結

　　第七章 總結與展望

　　7.1 論文的主要工作

　　7.2論文的貢獻

　　7.3 進一步工作展望

　　參考文獻

　　致謝

　　在讀期間發表的學術論文與取得的研究成果

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