Estimador e caracterizador de consumo de energia para software embarcado

Made available in DSpace on 2015-04-22T22:00:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Francisco.pdf: 2605316 bytes, checksum: ee1fad3d9d9e7780947fc166b5909203 (MD5) Previous issue date: 2011-03-24The energy consumption in the past years became a very important issue in embedded system projects. The high production and wide application of mobile devices have forced the emergence of various restrictions to this system, such as: weight, size and lifetime of batteries and multiple functionalities. Mobile devices works under limited power source that autonomy and lifetime are directly related to energy consumption of the running applications. These concerns have contributed significantly to include the energy consumption as metric for project quality in embedded systems. The main goal of this work is to propose metrics, estimative and compare the energy consumption of programs code written in ANSI-C language, based on execution time of embedded systems. In order to support the approach it was improved a tool in algorithm level known as PESTI in multiple scenarios. It was written a program in ANSI-C language and loaded in processor of the ARM 7 family s. Then, it was added into this program flags to signalize start and stop in order to measure execution time of each track in analysis. The estimative tool already modified to attribute multiple scenarios, for a program written in ANSI-C and translated into an annotated control flow graph, with tracks assignments of probabilities. This model is probabilistically simulated by using Monte Carlo methodology. The proposed approach was validate carrying out a series of experimental in order to show the viability of the improved tool of estimation and characterization, which together will make the estimates of energy consumption somewhat more feasible. Validate the proposed approach added; Compare the results between simulation time and the tool for characterization PESTI with the same hardware platform embedded (ARM7). The experimental were divided in three steps: Simulation of the code in the tool PESTI in multiple scenarios; Characterization of the query code; Comparison of the characterization tool and PESTI. The experiments were conducted on: AMD Turion (tm) II Dual Core Mobile Processor M500, 2.20GHz, 4Gb of RAM; OS Linux Mint Distribution kernel 2.6.22 32-bit; 11 OS Windows 7 32-bit.Consumo de energia nos últimos anos tornou-se um aspecto importante em projetos de sistemas embarcados. A produção e utilização em larga escala dos dispositivos móveis tem imposto várias restrições como: peso, tamanho, tempo de vida útil da bateria e funcionalidades complexas. Dispositivos móveis operam sob uma fonte de energia limitada cuja autonomia e tempo de vida útil estão diretamente relacionados ao consumo de energia das aplicações. Estas questões contribuíram para incluir o consumo de energia como métrica de qualidade no projeto de sistemas embarcados. Este trabalho tem como objetivo propor uma abordagem de medição, estimação e comparação do consumo de energia de código de programas escritos em linguagem ANSI-C, baseados em ensaios de códigos previamente escolhidos com características de consumo de energia e no tempo de execução. Para dar suporte à abordagem, uma ferramenta de estimação chamada PESTI foi estendida para atender múltiplos cenários probabilísticos. Programas escritos em linguagem ANSI-C são embarcados no processador LPC2148 da família ARM 7. Nesse programa são inseridos flags de sinalização para start e stop, para delimitar o tempo de execução e medirmos o consumo de energia do código. Um hardware chamado de caracterizador de consumo de energia auxiliará na medição em tempo real de execução do código. A ferramenta de estimação chamada PESTI com características probabilísticas e atribuições para múltiplos cenários probabilísticos é usada para estimar o consumo de energia do programa escrito em ANSI-C. Validamos a abordagem proposta, executando um conjunto de experimentos mostrando a viabilidade da extensão da ferramenta de estimação e o caracterizador que, em conjunto, viabilizarão as estimativas de consumo de energia no processador alvo. As atividades realizadas para a execução dos experimentos foram: Validar a abordagem proposta; Comparar os resultados medidos e estimados entre a ferramenta PESTI com o caracterizador para a mesma plataforma de hardware embarcada (ARM7). Os experimentos foram divididos em três passos: Estimação dos códigos na ferramenta PESTI em simples e múltiplos cenários; Caracterização do código em questão; Comparação da caracterização e ferramenta PESTI. 9 Onde os resultados obtidos mostram uma diferença entre os valores estimados e simulados e os resultados medidos. Os experimentos foram conduzidos sobre: AMD Turion(tm) II Dual Core Mobile M500, 2.20GHz, 4GB de RAM; SO Linux Distribuição Mint kernel 2.6.22; SO de 32 bits Windows 7