GREEN   COMPUTING.  СРЕДСТВА  РАЗРАБОТКИ  ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ  СИСТЕМ

Тюрин  Сергей  Феофентович

д-р  техн.  наук,  профессор,  Пермский  национальный  исследовательский  политехнический  университет,  профессор  кафедры,  РФ,  г.  Пермь

E -mail:  tyurinsergfeo@yandex.ru

Андреев  Роман  Александрович

студент  Пермского  национального  исследовательского  политехнического  университета,  РФ,  г.  Пермь

E -mail:  abusedroman@gmail.com

Феофилова  Полина  Андреевна

студент  Пермского  национального  исследовательского  политехнического  университета,  РФ,  г.  Пермь

E-mail: 

GREEN  COMPUTING.  ENERGY-AWARE  DEVELOPMENT  TOOLS

Tyurin  Sergey

doctor  of  technical  sciences,  professor  of  Perm  national  research  polytechnic  university,  Russia,  Perm

Andreev  Roman

student  of  Perm  national  research  polytechnic  university,  Russia,  Perm

Feofilova  Polina

student  of  Perm  national  research  polytechnic  university,  Russia,  Perm

АННОТАЦИЯ

В  данной  статье  рассмотрен  аспект  использования  экологически  ориентированных  информационных  технологий  —  средства  разработки  энергосберегающих  систем.  Представлены  три  основных  пользовательских  приложения,  которые  предоставляют  информацию  об  использовании  энергии.

ABSTRACT

This  paper  reviews  an  aspect  of  Green  Computing  —  energy-aware  development  tools.  Three  user  applications  providing  energy  recovery  information  are  considered. 

Ключевые   слова:  энергопотребление;  энергосберегающие  системы.

Keywords:   energy  consumption;  energy-aware  systems.

Green  computing  представляет  собой  изучение  проектирования  и  производства  с  использованием  и  ликвидацией  устройств  так,  чтобы  уменьшить  их  влияние  на  окружающую  среду.  Также,  Green  computing  подразумевает  разработку  энергосберегающих  систем,  которая  невозможна  без  специальных  средств.

Далее  представлены  три  примера  пользовательских  приложений,  каждое  из  которых  является  инструментом  предоставления  информации  разработчику  с  разных  точек  зрения  использования  энергии. 

Первый,  ETOP,  собирает  и  показывает  суммарное  рассеивание  энергии  платформенных  приложений  и  доменов  питания.  Он  ценен  для  сравнения  распределения  энергии  между  приложениями.  Второй  пример,  эндоскоп,  обеспечивает  отслеживание  энергии  в  более  высоком  временном  разрешении,  чтобы  найти  высокую  степень  рассеивания  энергии  в  критических  секциях  приложений.  Третий  пример,  Linux  Trace  Toolkit,  усовершенствованная  версия  эндоскопа,  созданная,  чтобы  предоставлять  информацию  о  рассеивании  энергии  в  графической  форме  в  дополнение  к  существующей  информации  о  трассировке  ядра  и  приложений.

Etop  является  инструментом  пользовательского  пространства,  который  дает  возможность  быстро  определить  энергопотребление  при  запуске  произвольного  набора  процессов.  Используя  etop,  разработчик  приложения  может  легко  визуализировать  энергопотребление  подсистем  и  потребление  энергии  запущенных  процессов  в  режиме  реального  времени.  Благодаря  своей  возможности  быстрого  отображения  информации  в  режиме  реального  времени,  он  также  может  быть  использован  в  качестве  инструмента  отладки  для  быстрого  определения  энергетической  эффективности  системы  и  процесса,  а  также  для  понимания  распределения  энергии  процессов  в  динамической  среде.  Etop  основан  на  хорошо  известной  программе  операционной  системы  UNIX-top.  Etop  добавляет  две  дополнительные  возможности:  текущая  информация  о  питании  и  потреблении  энергии  каждой  подсистемы  и  учет  энергоресурсов  каждого  процесса.  Рисунок  1  представляет  скриншот  Etop  с  верхней  секцией  отображения  информации  подсистем  и  нижней  секцией  отображения  потребления  энергии  процессов.

Рисунок  1.  Применение  Etop

Эндоскоп,  в  отличие  от  Etop,  измеряет  энергопотребление  целых  подсистем,  а  не  тех,  которые  связаны  с  отдельными  процессами.  В  результате  принимаются  меры  для  обеспечения  того,  чтобы  эндоскоп  измерял  количество  энергии  только  одного  приложения.  Этот  метод  эффективен  для  систем  встраиваемого  сетевого  сканирования,  которые,  как  правило,  поддерживают  одно  главное  приложение  или  набор  приложений,  которые  можно  считать  главными.

Рисунок  2.  Применение  Эндоскопа

Хотя  эндоскоп  обеспечивает  отслеживание  энергии  в  режиме  реального  времени,  вскоре  выяснилось,  что  данные,  полученные  в  ходе  профилирования  приложений,  могут  стать  существенными  и  могут  помешать  тестируемым  приложениям.  Была  обнаружена  трассировка  с  открытым  исходным  кодом  и  приложение  визуализации,  которая  решила  многие  основные  ограничения  эндоскопа,  обеспечивая  модульную  архитектуру  программного  обеспечения,  чтобы  обеспечить  возможность  развития,  как  для  приложений  ядра,  так  и  для  приложений  пользовательского  пространства.  Linux  Trace  Toolkit  (LTT)  используется  для  записи  трассировочных  таблиц  работы  программного  обеспечения  в  буфер  ядра,  оптимизированного  для  низкоскоростной  передачи  данных  к  приложениям  записи  пользовательского  пространства.

Рисунок  5.  Применение  LTT

Список  литературы:

1.McIntire,  Dustin  Hale.  «Energy  Efficient  Computing  with  the  LowPower,  Energy  Aware  Processing  (LEAP)  Architecture»,  University  of  California  Los  Angeles,  2012.