TWM492487U - 電能側寫及預測系統 - Google Patents

電能側寫及預測系統 Download PDF

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TWM492487U
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Taiwan
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TW103216051U
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Inventor
Da-Ren Chen
Kai-Feng Chiang
Original Assignee
Nat Taichung University Science & Technology
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Description

電能側寫及預測系統 【0001】
本創作是有關於一種電能側寫及預測系統，特別是有關於一種可以系統呼叫精確側寫出應用程序之功耗，並可了解應用程序於運作時各種行為之功耗及硬體設備所產生之功耗之電能側寫及預測系統。
 【0002】
一般習知之電能側寫方式，係為監控與紀錄行動裝置中之應用程序執行的功耗與時間；另一方面，再以資料擷取器藉由電腦測得物理或電子現象，如電壓、電流等，並量測與計算該期間內行動裝置之電池之功耗，再將其整合為該應用程序執行時所耗費之功耗。
【0003】
然，由於是紀錄應用程序執行期間整體之功耗，因此，在該期間內執行的所有硬體設備之功耗將會被一併紀錄，進而干擾某一特定硬體與應用程序之側寫功耗，並且難以區分各模組之個別功耗，而影響了後續整合功耗之準確性。
 【0004】
有鑒於上述習知技藝之問題，本創作之目的就是在提供一種電能側寫及預測系統，以解決習知所待改善之問題。
【0005】
根據本創作之目的，提出一種電能側寫及預測系統，其包含行動裝置、監測裝置及分析裝置。行動裝置具有應用程序端、核心、複數個系統呼叫、複數個處理器、側寫模組及預測模組，其中於運作階段，執行應用程序端將產生程序識別碼，側寫模組側寫對應程序識別碼之至少一系統呼叫及中斷訊號，且側寫至少一處理器之狀態。監測裝置於前置階段監測各系統呼叫之平均功耗，並監測各處理器在各狀態下之功耗。分析裝置具有功耗資料庫，功耗資料庫儲存各系統呼叫之平均功耗及各處理器在各狀態之功耗，並將各系統呼叫之平均功耗及各處理器在各狀態之功耗與側寫模組所側寫之對應程序識別碼之至少一系統呼叫、中斷訊號及至少一處理器之狀態進行分析計算，以取得至少一有向無循環圖。其中，預測模組依據至少一有向無循環圖預測行動裝置運作之功耗。
【0006】
較佳地，行動裝置可為手機。
【0007】
較佳地，監測裝置可為資料擷取器。
【0008】
較佳地，分析裝置可為電腦。
【0009】
較佳地，預測模組可依據至少一有向無循環圖預測行動裝置運作之剩餘運作時間。
【0010】
較佳地，複數個系統呼叫位於應用程序端及核心之間。
【0011】
較佳地，電能側寫及預測系統更可包含顯示器，其顯示處理器之狀態資訊。
 【0027】
1‧‧‧電能側寫及預測系統
11‧‧‧行動裝置
111‧‧‧應用程序端
112‧‧‧系統呼叫
113‧‧‧核心
114‧‧‧顯示器
115‧‧‧處理器
116‧‧‧側寫模組
117‧‧‧預測模組
12‧‧‧監測裝置
13‧‧‧分析裝置
131‧‧‧功耗資料庫
【0012】
第1圖係為本創作之電能側寫及預測系統之方塊圖。
 【0013】
為利 貴審查員瞭解本創作之技術特徵、內容與優點及其所能達成之功效，茲將本創作配合圖式，並以實施例之表達形式詳細說明如下，而其中所使用之圖式，其主旨僅為示意及輔助說明書之用，未必為本創作實施後之真實比例與精準配置，故不應就所附之圖式的比例與配置關係解讀、侷限本創作於實際實施上的權利範圍，合先敘明。
【0014】
請參閱第1圖，其係為本創作之電能側寫及預測系統之方塊圖。如圖所示，本創作之電能側寫及預測系統1包含行動裝置11、監測裝置12及分析裝置13。
【0015】
續言之，電能側寫及預測系統1之行動裝置11具有應用程序端111、核心113、系統呼叫112、處理器115、側寫模組116及預測模組117，其中於運作階段，執行應用程序端111將產生程序識別碼，側寫模組116側寫對應程序識別碼之至少一系統呼叫112及中斷訊號，且側寫至少一處理器115之狀態。監測裝置12於前置階段監測各系統呼叫112之平均功耗，並監測各處理器115在各狀態下之功耗。分析裝置13具有功耗資料庫131，功耗資料庫131儲存各系統呼叫112之平均功耗及各處理器115在各狀態之功耗，並將各系統呼叫112之平均功耗及各處理器115在各狀態之功耗與側寫模組116所側寫之對應程序識別碼之至少一系統呼叫112、中斷訊號及至少一處理器115之狀態進行分析計算，以取得至少一有向無循環圖。其中，預測模組117依據至少一有向無循環圖預測行動裝置11運作之功耗。
【0016】
承上述，預測模組117亦可依據至少一有向無循環圖預測行動裝置11運作之剩餘運作時間；並且，系統呼叫112位於應用程序端111及核心113之間；更詳細地說，系統呼叫112係為應用程序端111與核心113之間的溝通橋樑，進而應用程序端111方能向核心113進行存取硬體、建立新的行程、與現有的行程溝通及請求系統資料等作業。
【0017】
需補充的是，於本實施例中，行動裝置11可為手機，且核心113可為單核心或雙核心，而監測裝置12可為資料擷取器(DAQ)，分析裝置13則可為電腦；然，上述僅為舉例，不應以此為限。
【0018】
而於實際使用本創作之電能側寫及預測系統1之相關說明將於下段中詳述，而下續操作主要分作兩個階段，分別為前置階段及運作階段，合先敘明。
【0019】
首先，於前置階段，係先以監測裝置12分別監測行動裝置11之各系統呼叫112運行時的平均功耗，並且監測行動裝置11之各處理器115在各狀態及各速度下執行之功耗；而監測裝置12對系統呼叫及處理器監測所得之功耗資料係彙整於分析裝置13之功耗資料庫131中。
【0020】
而，進入運行階段後，將移除監測裝置12，而後，根據執行應用程序端111所產生之程序識別碼(PID)，以側寫模組116側寫該程序識別碼對核心113所發出的中斷訊號及系統呼叫112，並作即時紀錄以供分析裝置13同步進行分析與計算；而側寫模組116同時亦會側寫各處理器115之運行狀態，以了解哪些處理115在執行程序識別碼所屬之程序，併紀錄及計算該處理器115於運行時所耗之功耗，以及時與分析裝置13之功耗資料庫131作比對。最後，將獲得該應用程序端於執行時所耗費之功耗。
【0021】
另一方面，藉由分析裝置13分析應用程序端111所耗費之功耗及其調用之系統呼叫112次數、處理器115之執行狀態，歸納出系統呼叫112之間的關聯性，並產生有向無循環圖(Directed acyclic graph, DAG)，其中，建立系統呼叫112之間之關聯關係，同時據以訓練本創作之電能側寫及預測系統之預測準確度。
【0022】
進而，其可將系統呼叫112分成群組並以有向無循環圖表示，以簡化分析或預測系統呼叫112與處理程序之間的關係。而後，將各個群組依照應用程序執行所需要的功能及調用順序彙整各群組，再依照其相關功能與先後關係以有向無循環圖表示之。
【0023】
而，由於各應用程序於執行時，其個別功能所調用的系統呼叫大致是固定的，因此，便可藉由側寫模組116持續紀錄與觀察，而取得應用程序調用系統呼叫112的調用紀錄，再據以產生該應用程序調用系統呼叫之有向無循環圖。而通過有向無循環圖便可預測出該應用程序執行某功能時，下一步將調用哪些系統呼叫112，進而使預測模組117預先計算出該些系統呼叫112之功耗及其對應之硬體設備之功耗，而達到預測功耗之目的。
【0024】
然，上述僅為本創作之其中一實施例，並非用以限定本創作之應用；而，其中提到之部分相關領域技術，乃該領域具通常知識者所知悉，故不予以贅述。
【0025】
補充一提的是，本創作之電能側寫及預測系統1更可包含顯示器114，其可用以顯示處理器115之狀態資訊。
【0026】
綜觀上述，本創作之電能側寫及預測系統乃為習知技術所不能及者，確實已達到所欲增進之功效，且也非熟悉該項技藝者所易於思及，其所具之進步性、實用性，顯然已符合專利之申請要件，爰依法提出專利申請，懇請 貴局核准本件創作專利申請案，以勵創作，至感德便。
1‧‧‧電能側寫及預測系統
11‧‧‧行動裝置
111‧‧‧應用程序端
112‧‧‧系統呼叫
113‧‧‧核心
114‧‧‧顯示器
115‧‧‧處理器
116‧‧‧側寫模組
117‧‧‧預測模組
12‧‧‧監測裝置
13‧‧‧分析裝置
131‧‧‧功耗資料庫

Claims (7)

  1. 【第1項】
    一種電能側寫及預測系統，其包含：
    一行動裝置，係具有一應用程序端、一核心、複數個系統呼叫、複數個處理器、一側寫模組及一預測模組，其中於一運作階段，執行該應用程序端將產生一程序識別碼，該側寫模組係側寫對應該程序識別碼之該至少一系統呼叫及中斷訊號，且側寫該至少一處理器之狀態；以及
    一監測裝置，係於一前置階段監測各該系統呼叫之平均功耗，並監測各該處理器在各狀態下之功耗
    一分析裝置，係具有一功耗資料庫，該功耗資料庫係儲存各該系統呼叫之平均功耗及各該處理器在各狀態之功耗，並將各該系統呼叫之平均功耗及各該處理器在各狀態之功耗與該側寫模組所側寫之對應該程序識別碼之該至少一系統呼叫、中斷訊號及該至少一處理器之狀態進行分析計算，以取得至少一有向無循環圖；
    其中，該預測模組係依據該至少一有向無循環圖預測該行動裝置運作之功耗。
  2. 【第2項】
    如申請專利範圍第1項所述之電能側寫及預測系統，其中該行動裝置係為手機。
  3. 【第3項】
    如申請專利範圍第1項所述之電能側寫及預測系統，其中該監測裝置係為資料擷取器。
  4. 【第4項】
    如申請專利範圍第1項所述之電能側寫及預測系統，其中該分析裝置係為電腦。
  5. 【第5項】
    如申請專利範圍第1項所述之電能側寫及預測系統，其中該預測模組係依據該至少一有向無循環圖預測該行動裝置運作之剩餘運作時間。
  6. 【第6項】
    如申請專利範圍第1項所述之電能側寫及預測系統，其中該複數個系統呼叫係位於該應用程序端及該核心之間。
  7. 【第7項】
    如申請專利範圍第1項所述之電能側寫及預測系統，其更包含一顯示器，係顯示該行動裝置之電能及該處理器之狀態資訊。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110245061A (zh) * 2019-04-30 2019-09-17 上海兆芯集成电路有限公司 计算装置、其功耗预测方法及计算机可读存储介质
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