Роль прикладных программ

До сих пор мы рассматривали способы, с помощью которых операционная система может снизить энергопотребление различных устройств. Но существует и другой подход: предписать программам снизить энергопотребление, даже если это влечет за собой ухудшение юзабилити (лучше снизить его качество, чем не предоставить вообще никакой возможности восприятия, когда сядет батарея и экран перестанет светиться).
Обычно такая информация передается, когда степень разряженности батареи преодолеет некое пороговое значение. Тогда программа должна решить, что ей следует сделать: снизить производительность, чтобы продлить жизнь батареи, или поддерживать производительность на том же уровне, рискуя остаться без питания.

И тут возникает вопрос: как именно программа может снизить свою производительность, чтобы сэкономить энергию? Этот вопрос изучали Флинн и Сатьянарайанан (Flinn and Satyanarayanan, 2004). Они привели четыре примера, показывающие, как снижение производительности может сэкономить электроэнергию. Давайте их рассмотрим.

В данном исследовании информация представлена пользователю в различных формах. Когда производительность не снижена, информация представляется в лучшем виде. При снижении производительности качество (четкость) информации, предоставляемой пользователю, ухудшается по сравнению с тем, каким оно могло бы быть. Примеры будут рассмотрены чуть позже.

Чтобы замерить потребление электроэнергии, Флинн и Сатьянарайанан изобрели программное средство под названием PowerScope, которое создавало профиль энергопотребления программы. Чтобы воспользоваться этой программой, компьютер должен быть подключен к внешнему источнику питания через управляемый программой цифровой мультиметр. Используя мультиметр, программа могла считывать количество миллиампер, поступающих от источника питания, и таким образом определять мгновенную мощность, потребляемую компьютером. PowerScope периодически снимал показания счетчика команд и потребления электроэнергии и записывал эти данные в файл. После завершения работы программы этот файл подвергался анализу, показывая потребление энергии каждой процедурой.

Эти измерения легли в основу их наблюдений. Также использовались измерения экономии электроэнергии аппаратными средствами, служившие основой для измерения экономии, получаемой за счет снижения производительности.

Первой программой, подвергшейся измерениям, был видеоплеер. В неухудшенном режиме он проигрывал 30 кадров в секунду при полном разрешении и в цвете. Одной из форм ухудшения был отказ от цветовой информации и показ видео в черно-белом варианте. Второй формой ухудшения было уменьшение частоты кадров, приводившее к мерцанию и рывкам. Еще одной формой ухудшения было уменьшение количества пикселов в обоих направлениях либо снижением пространственного разрешения, либо уменьшением отображаемой картинки. Предпринятые меры позволили сэкономить до 30 % энергии.

Второй была программа распознавания речи. Она проводила оцифровку сигнала с микрофона. Полученная информация могла либо анализироваться на ноутбуке, либо отправляться по радиоканалу для анализа на стационарном компьютере. При втором варианте экономилась энергия на работе центрального процессора, но затрачивалась энергия на работу радиоканала. Ухудшение происходило за счет использования менее объемного словаря и упрощенной акустической модели. Выигрыш составил около 35 %.

В качестве следующего примера была взята программа просмотра карты, которая получала карту по радиоканалу. Ухудшение заключалось либо в кадрировании карты в меньшем разрешении, либо в предписании удаленному серверу пропускать мелкие дороги, чтобы передавать меньшее количество бит. Здесь тоже был достигнут выигрыш примерно в 35 %.

Четвертый эксперимент касался передачи JPEG-изображений веб-браузеру. Стандарт JPEG допускает использование различных алгоритмов, что позволяет выбирать между качеством изображения и размером файла. Здесь выгода составила в среднем лишь 9 %. Итак, в целом, эксперименты показали, что если согласиться с некоторым ухудшением качества, пользователь при одном и том же заряде батарей может добиться более продолжительной работы.

5.9.

<< | >>
Источник: Э. ТАНЕНБАУМ Х. БОС. СОВРЕМЕННЫЕ ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМ Ы 4-е ИЗДАНИЕ. 2015

Еще по теме Роль прикладных программ:

  1. Программа Да и программа Нет
  2. Свободное воспроизведение программ для ЭВМ и баз данных. Декомпилирование программ для ЭВМ
  3. НАУКА ПРИКЛАДНАЯ
  4. Очерк II МЕТОДОЛОГИЧЕСКАЯ ОСНОВА ПРИКЛАДНОЙ СОЦИОЛОГИИ
  5. Очерк I ПРЕДМЕТ И ФУНКЦИИ ПРИКЛАДНОЙ СОЦИОЛОГИИ
  6. В. Я. ЕЛЬМЕЕВ, В. Г. ОВСЯННИКОВ. ПРИКЛАДНАЯ СОЦИОЛОГИЯ, 1999
  7. Часть IV ОТ ПРИКЛАДНОЙ СОЦИОЛОГИИ К СОЦИАЛЬНОЙ ПРАКТИКЕ
  8. Прикладная философия
  9. § 2. ОСОБЕННОСТИ ПРИКЛАДНОЙ СОЦИОЛОГИИ
  10. Глава 2. Основные направления прикладного системного анализа