[發(fā)明專利]一種內(nèi)存能耗的綜合預(yù)測方法及系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210599629.7
• 申請(qǐng)日: 2022-05-30
• 公開（公告）號(hào): CN115185766A
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 秦鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 秦鵬
• 主分類號(hào): G06F11/30
• 分類號(hào): G06F11/30;G06F11/34;G06F9/50
• 代理公司: 南京文宸知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32500
• 代理人: 賈珍珠

1.一種內(nèi)存能耗的綜合預(yù)測方法及系統(tǒng)，其特征在于，包括以下步驟：

S1、數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器接收用戶請(qǐng)求數(shù)據(jù)包，控制器控制交換機(jī)將請(qǐng)求均衡分配到各個(gè)服務(wù)器，預(yù)測服務(wù)器中的內(nèi)存利用率、網(wǎng)絡(luò)帶寬帶利用率、磁盤利用率以及CPU利用率；

S2、為每個(gè)服務(wù)器請(qǐng)求建立進(jìn)程，多個(gè)進(jìn)程在服務(wù)器內(nèi)核上組成進(jìn)程隊(duì)列，創(chuàng)建地址名稱映射表，用于反映所述內(nèi)存名稱及所耗能對(duì)應(yīng)的物理地址；

S3、為每個(gè)服務(wù)器創(chuàng)建內(nèi)存名稱，將內(nèi)存名稱以及每份數(shù)據(jù)所保存的物理地址保存進(jìn)創(chuàng)建的對(duì)應(yīng)的服務(wù)器中的內(nèi)存映射表中；

S4、對(duì)應(yīng)各個(gè)服務(wù)器的連接地址，查找預(yù)設(shè)的能耗差異映射表，獲取與服務(wù)器寫0與寫1的能耗差異信息；

S5、根據(jù)每個(gè)對(duì)應(yīng)的服務(wù)器中預(yù)測的寫0和寫1的能耗差異信息分別進(jìn)行預(yù)測內(nèi)存處理時(shí)間記錄，根據(jù)兩次不同的頻率和處理時(shí)間記錄確定性能預(yù)測值和能耗預(yù)測值；

S6、根據(jù)讀取到的性能預(yù)測值和能耗預(yù)測值，確定各個(gè)服務(wù)器運(yùn)行的程序中，在各個(gè)時(shí)間點(diǎn)上執(zhí)行任務(wù)時(shí)進(jìn)行緩存后，抽取程序執(zhí)行是的第一處理核上在預(yù)設(shè)第一頻率下執(zhí)行時(shí)產(chǎn)生的PMC值和內(nèi)存處理時(shí)間；

S7、打開多個(gè)運(yùn)行程序，分別采集各個(gè)服務(wù)器在高負(fù)載狀態(tài)下的系統(tǒng)資源利用率和實(shí)時(shí)能耗，將S5中的兩次寫0和寫1的能耗差異信息和此次生成的高負(fù)載狀態(tài)下的能耗值排列；

S8、根據(jù)測試獲得的服務(wù)器的耗能值，結(jié)合配置的服務(wù)器的工作能效和等級(jí)之間的映射關(guān)系，確定該內(nèi)存耗能等級(jí)和預(yù)測級(jí)別。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)存能耗的綜合預(yù)測方法，其特征在于，包括：所述S1中服務(wù)器中的總CPU的利用率大于等于3％且小于40％的工作狀態(tài)作為低負(fù)載狀態(tài)，服務(wù)器中的總CPU的利用率大于等于50％且小于100％的工作狀態(tài)作為高負(fù)載狀態(tài)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)存能耗的綜合預(yù)測方法，其特征在于，所述S4中包括：初始時(shí)間變化時(shí)，服務(wù)器將零負(fù)載訓(xùn)練集的耗能進(jìn)行記錄，記錄為寫0，在服務(wù)器的運(yùn)行程序進(jìn)行到一定設(shè)置的時(shí)間點(diǎn)上時(shí)，記錄寫1。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)存能耗的綜合預(yù)測方法，其特征在于，所述S5中包括：能耗差異信息映射表建立在操作系統(tǒng)內(nèi)核中，在內(nèi)核啟動(dòng)后動(dòng)態(tài)加載。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)存能耗的綜合預(yù)測方法，其特征在于，所述S4中包括：將內(nèi)存寫1的能耗小于對(duì)內(nèi)存寫0的能耗所進(jìn)行的程序中，在重新預(yù)測時(shí)，將內(nèi)存運(yùn)行時(shí)的內(nèi)存運(yùn)行刷新程序，結(jié)束開啟的各項(xiàng)任務(wù)程序，清空任務(wù)狀態(tài)后寫0。

6.一種內(nèi)存能耗的綜合預(yù)測系統(tǒng)，其特征在于，包括：控制后端模塊、內(nèi)存測試范圍模塊和測試端模塊三大模塊；

控制后端包括命令模塊、狀態(tài)機(jī)管理模塊和硬件控制邏輯生產(chǎn)模塊；

控制后端控制功能部件中的命令模塊、狀態(tài)機(jī)管理模塊，硬件控制邏輯生產(chǎn)模塊，命令控制模塊用于讀出前端隊(duì)列中的命令；

狀態(tài)機(jī)管理模塊，用于解析命令控制模塊中調(diào)出的命令，執(zhí)行狀態(tài)機(jī)；

硬件控制邏輯生成模塊，用于根據(jù)當(dāng)前狀態(tài)機(jī)的對(duì)應(yīng)狀態(tài)生成的硬件需要的操作信號(hào)；

內(nèi)存測試范圍模塊包括cpu利用率、內(nèi)存利用率、網(wǎng)絡(luò)帶寬利用率和磁盤利用率；

cpu利用率：各個(gè)服務(wù)器運(yùn)行的程序占用的CPU資源；

內(nèi)存利用率：每個(gè)開啟的程序運(yùn)行所占用的內(nèi)存；

網(wǎng)絡(luò)帶寬利用率：帶寬每秒受到、發(fā)送信息的效率，在有限的帶寬內(nèi)保證的正常的、不受到阻塞的傳輸；

磁盤利用率：打開服務(wù)器中的運(yùn)行程序前后對(duì)比，注意磁盤的工作負(fù)荷是否在正常的范圍內(nèi)，避免超負(fù)荷狀態(tài)；

測試端模塊包括測試集、頻率控制、能耗收集、集群性能監(jiān)控和計(jì)算能耗值；

測試集：采取各個(gè)時(shí)間段不同的數(shù)據(jù)結(jié)果作為樣本；

頻率控制：輸出信號(hào)頻率與定頻率保持確定關(guān)系的自動(dòng)控制，維持電力系統(tǒng)中的供需平衡；

能耗收集：服務(wù)器系統(tǒng)中的能耗數(shù)據(jù)采集到一處進(jìn)行存儲(chǔ)收集；

集群性能監(jiān)控：包括監(jiān)控模塊和多個(gè)中間模塊組合，對(duì)服務(wù)其中運(yùn)行的各項(xiàng)程序進(jìn)行監(jiān)控；

計(jì)算能耗值：對(duì)比運(yùn)行初始狀態(tài)、正常狀態(tài)以及超負(fù)荷狀態(tài)下所形成的能耗對(duì)比數(shù)據(jù)。