ملخص
تتزايد أهمية كفاءة استخدام الطاقة في أجهزة الجوال التي تعمل بالبطاريات والخوادم ذات الطاقة المحدودة في الوقت الحالي. على الرغم من أن تحسين الأداء يعد موضوعًا مألوفًا للمطورين، إلا أن القليل منهم يدركون التأثيرات التي ستحدثها تغييرات كود المصدر على ملفات تعريف الطاقة لبرامجهم. لا يمكن لكاتبي المترجمات ونظام التشغيل إنشاء مُحسِّنات طاقة تلقائية دون معرفة هذه التأثيرات. لتحقيق توفير الطاقة المطلوب، نحتاج إلى القدرة على تتبع استهلاك الطاقة وربطه بالكود والبيانات بدقة عالية. علاوة على ذلك، يجب على المترجمين وأنظمة التشغيل استغلال هذه الإمكانية لتحسين التطبيقات تلقائيًا. يقدم هذا المشروع نهجًا جديدًا للنمذجة والقياس والمحاسبة وتحسين كفاءة استخدام الطاقة في الأنظمة متعددة النواة التي تركز على البرمجيات. ستتم مطابقة استهلاك الطاقة مع تجريدات لغة البرمجة، بدءًا من الكتل الأساسية إلى الوظائف والحلقات والبنيات المتوازية، ومن المتغيرات إلى هياكل البيانات، مما يوفر للمطورين المعلومات اللازمة. سيستخدم المشروع هذه المحاسبة الدقيقة لإنشاء تحسينات جديدة للمترجمات تستهدف استهلاك الطاقة. سيتم إنشاء أنظمة تشغيل منخفضة الطاقة تتكيف مع التغيرات البيئية. سيتم تطوير جدولة نظام تشغيل موفر للطاقة لإدارة المهام المتعددة للنوى المتعددة غير المتجانسة.
سنبحث في طريقة برمجية فقط تقيس إجمالي الطاقة التي تستهلكها كل كتلة وحلقة ووظيفة أساسية، مع الأخذ في الاعتبار جميع مكونات الأجهزة التي تمر بها تعليماتها. سنستكشف طرقًا جديدة لاستخدام معلومات محاسبة الطاقة، مدعومة بتقنيات التعلم الآلي، للبحث في مساحة التحسين وتنسيق خوارزميات تحسين الطاقة بين أنظمة المترجم وأنظمة وقت التشغيل على أنظمة متنقلة غير متجانسة. ستسمح لنا آليات حساب الطاقة الدقيقة بالتركيز على الأقسام كثيفة الاستهلاك للطاقة في الكود والبيانات. ستسمح لنا بإنشاء إصدارات متخصصة مناسبة لتقليل استهلاك البيانات والطاقة على مستوى التعليمات البرمجية لمناطق التعليمات البرمجية.
