无源系统轻量级动态程序运行环境

• 作者: 李松璠 鲁力 李杰
• 来源期刊: 计算机学报
• 关键词: 无源系统 运行环境 吞吐量 程序执行 能量效率
• 年，卷（期）: 2021,（7）
• 页码范围: 1326-1340
• 页数: 15页
• 分类号: TP393
• 语种: 中文
• DOI: 10.11897/SP.J.1016.2021.01326

摘要

无源系统能量紧缺导致系统难以长时间处于活动状态下工作,时常因能量不足而掉电.为保障程序完整执行,程序运行环境通常先让系统在低功耗状态从环境采集能量,然后切换至活动状态执行一个程序片段,循环往复直至完成.根据执行程序的不同策略,现有运行环境可分为两大类:一次执行和断点执行.前者在充能足够后一次性完整执行一个程序,适用于感知等轻量级程序;后者将程序拆分成若干片段,可间断执行,适用于长时间计算类程序.但在实际应用中,经常会出现以上两类程序混合执行的情况,使用任何现有运行环境都难以有效支持不同类型的程序混合执行,导致系统吞吐量下降.本文提出动态程序运行环境,根据不同的程序类型动态调整程序执行策略,全面支持现有两类程序高效率混合执行.我们优化了动态加载机制,实现了轻量化设计,降低了动态运行环境工作开销.我们在Intel WISP平台上对动态程序运行环境进行了实验评估,实验结果显示在多类程序混合执行时,动态运行环境的吞吐量比一次执行运行环境提高102.8％,比断点执行运行环境提高34％.