Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
System Analysis of Energy-Constrained Quality of Service and Power Management Techniques
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Machine Design (Dept.).
2010 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Systemanalys av energistyrd QoS och medveten energikonsumtion för inbyggda system (Swedish)
Abstract [en]

This master’s thesis is a part of the GEODES project, Global Energy Optimization for Distributed

Embedded Systems, and deals with the issues regarding energy-constrained

Quality

of Service

, QoS, in real time embedded systems.

Due to the development in the areas of embedded systems, new demands have arisen.

Especially for mobile devices, the increase of functionality has overrun the development of

batteries. To deal with these kinds of problems a new aspect of QoS has become of interest.

The new aspect is to bring

power awareness

into the system. Power awareness means to

enable enhancements or guarantees for the lifetime of a device through intelligent software.

For online decision making a software component, an energy-constrained QoS manager, is

needed. The manager module may be distributed in a system or dispatched locally. The

mission is to decrease power consumption by the cost of lesser performance of the system.

This procedure is called to introduce

system degradation

into the system.

A lot the research in the power management field targets single components. This thesis

aims to investigate the possibilities in system level management. An analysis of existing

energy-constrained QoS and power management frameworks and techniques has been made,

both on system level and on component level. As a result of the analysis a specification

for the interface and policies of an energy-constrained QoS power manager is presented.

A fundamental choice in the specification and design was that the system in hand consist

of

power manageable components

, PMCs, which can be seen as atomic black boxes. This

modeling choice was shown to be complicated to apply in real life systems and a solution

proposal for interdependencies of PMCs is discussed.

A design and a prototype, the

Power Manager E

, PME, module, has been implemented

that tries to fulfill the specifications created from the analysis. The design handles both

hardware and software as PMCs and optimizes for system performance under an energy

constraint, expressed through desired system runtime, set by the user of the system. The

prototype is implemented on an i.MX31 platform from Freescale and runs as a module to

operating system OSE 5.4 Delta provided by ENEA.

Abstract [sv]

Examensarbetet är en del av GEODES projektet, Global Energy Optimization for Distributed

Embedded Systems. Arbetet hanterar frågor som rör energistyrd

Quality of Service

,

QoS, i inbyggda realtidssystem.

Genom den senaste utvecklingen inom området inbyggda system har nya krav introducerats.

Speciellt för mobila enheter, där tillkomsten av ny funktionalitet har gått snabbare

än utvecklingen av batterikapacitet. För att hantera detta så har en ny aspekt av QoS fått

större intresse. Den nya aspekten är att utveckla system med en medveten energikonsumtion.

Energimedvetenhet innebär mjukvara som möjliggör förbättringar eller garantier för

körtiden av systemet, online eller offline. För beslut online krävs en mjukvarukomponent,

en mjukvarumodul för energistyrd QoS. Uppdraget för mjukvarumodulen är att minska

strömförbrukningen till kostnaden av lägre prestanda hos systemet. Detta förfarande kallas

för att införa kontrollerad system degradering i systemet.

Forskningen inom området koncentrerar sig mest på att minska energikonsumtionen för

enskilda komponenter. I detta examensarbete så är siktet ställt på att hitta metoder som

fungerar på systemnivå. En analys av befintliga ramverk och tekniker för mjukvarukontrollerad

energikonsumtion samt energistyrd QoS har genomförts, både på systemnivå och

på komponentnivå. Resultatet av analysen presenteras av en specifikation för en energistyrd

QoS styrmodul anpassad för kontroll på systemnivå. Ett grundläggande antagande

i specifikationen och implementeringen var att systemet i fråga består av komponenter med

ställbar energiförbrukning. Dessa komponenter kan ses som fristående oberoende funktionaliteter.

Modellantagande visade sig vara komplicerat att tillämpa på verkliga system och

ett lösningsförslag vid beroenden mellan komponenter diskuteras.

En design och en prototyp

Power Manager E

, PME, har skapats enligt den specifikation

som tagits fram i rapporten. Den hanterar både hårdvara och mjukvara som ställbara

komponenter och försöker optimera systemets prestanda under krav på energikonsumtion.

Kravet ställs av användaren genom en önskad körtid av systemet. Protoypen är byggd på

en i.MX31-plattform från Freescale och är en tilläggsmodul till OSE5.4 Delta från ENEA.

Place, publisher, year, edition, pages
2010.
Series
MMK 2010:68 MDA 377
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-99457OAI: oai:DiVA.org:kth-99457DiVA: diva2:542202
External cooperation
ENEA,Barbro Claesson,Detlef Scholle
Uppsok
Technology
Supervisors
Examiners
Available from: 2012-07-30 Created: 2012-07-30 Last updated: 2012-07-30Bibliographically approved

Open Access in DiVA

Simon Eriksson(4935 kB)215 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 4935 kBChecksum SHA-512
cc19209f3346f591fdcb2797757305e3b4011b2ba044129d088f2e08f9a322c875e28f8981b49789b267241f5c5f1d7977c2be334c9701edaeb1ff52d6569d24
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Machine Design (Dept.)
Engineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 215 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 145 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf