함수 호출의 경로 분석을 통한 안드로이드 플랫폼의 저전력 기술 연구

Title
함수 호출의 경로 분석을 통한 안드로이드 플랫폼의 저전력 기술 연구
Authors
김준교
Keywords
함수호출의경로분석을통한안드로이드플랫폼의저전력기술연구
Issue Date
2012
Publisher
인하대학교
Abstract
최근 스마트폰 보급을 기점으로 하여 모바일 기기에 대한 사용률이 급격하게 증가하고 있다. 또한 디바이스들에 대한 사용자의 수요가 증가함에 따라서 디바이스들은 점점 복잡한 기능들을 수행하고 있다. 하지만 모바일 기기들의 전원을 배터리로 사용함에 따라서 사용시간에 있어서 큰 제약을 가지게 된다. 더욱이 많고 복잡한 기능들을 수행하기 때문에 전원에 대한 제약은 점점 큰 단점으로 다가오고 있다. 현재 모바일 기기에서 대표적으로 사용하고 있는 운영체제는 안드로이드로 꼽을 수 있다. 안드로이드 운영체제의 기능 중 커널에서 동작하는 Wakelock 기능은 전원을 관리하는 새로운 기능 중 하나이다. 즉, 시스템을 Sleep 모드로 진입하지 못하게 방지를 하면서 사용자가 요구한 기능을 지속적으로 수행하게 하여준다. 이러한 기능은 원하는 동작을 수행하기 위하여 반드시 필요한 기능이지만 사용자 어플리케이션에 매우 의존적인 기능이라는 것에 문제가 있다. 즉, 어플리케이션을 구현한 프로그래머의 의도와는 다르게 돌발적인 상황에 의하여 Wakelock이 오동작 할 여부가 많이 존재하게 된다. 본 논문에서는 함수 호출 과정을 경로로써 분석을 하여, 어플리케이션의 동작 유형을 분석하고 파악하는 것을 연구한다. 어플리케이션의 동작 유형을 파악함으로써 Wakelock이 오동작 하는 상황을 확률적으로 분석해 내고, 불필요한 전원 소모가 발생하지 않도록 한다.
Description
목 차 제 1 장. 서 론 1 1.1. 연구 배경 1 1.2. 연구 주제 3 제 2 장. 관련 연구 5 2.1. 동적 전원관리 기법(Dynamic Power Management) 5 2.2. 구글 안드로이드 운영체제 7 2.3. Wakelock 시스템 9 2.4. Program-Counter 기반 경로 분석 기술 11 2.5. 함수 기반 입출력 예측 기법 13 2.6. 어플리케이션 페이즈 분석 기법 16 2.7. 최장 공통 부분수열(Longest Common Subsequence) 17 제 3 장. 함수 호출 기반 경로 분석 기법 19 3.1. Wakelock의 비정상적인 동작에 따른 부작용 19 3.2. 개선된 Wakelock 시스템의 구조 20 3.3. 함수 호출 기반 경로 생성 23 3.4. 경로 분석을 통한 예측 데이터 생성 25 3.5. Wakelock 오류 검출 알고리즘 27 3.6. 예측 오류 개선 29 제 4 장. 시뮬레이션 31 4.1. 개요 31 4.2. 시뮬레이션 환경 32 4.3. 알고리즘 구현 35 4.4. 시뮬레이션 시나리오 38 4.5. 시뮬레이션 결과 41 제 5 장. 결 론 44 참고문헌 46   그림목차 그림 1 삼성 S5PC110 CPU의 동작 모드 6 그림 2 안드로이드 플랫폼 구성도 8 그림 3 안드로이드 시스템의 전원관리 블록도 9 그림 4 Wakelock 구성도 11 그림 5 PCAP 동작 구조 12 그림 6 함수 호출 그래프 14 그림 7 알고리즘 순서도 15 그림 8 어플리케이션 상태 분석 16 그림 9 예측 시스템 블록도 22 그림 10 개선된 Wakelock 시스템 블록도 23 그림 11 함수 호출 그래프 24 그림 12 함수 호출 경로 구조 25 그림 13 예측 경로 테이블 구조 26 그림 14 Wakelock 강제해제 28 그림 15 알고리즘 흐름도 29 그림 16 예측 오류 30 그림 17 Rockwell Automation사의 Arena 32 그림 18 구현 하드웨어 35 그림 19 LCS 알고리즘 의사코드 37 그림 20 검출 알고리즘 의사코드 38 그림 21 Simulation State 41 그림 22 알고리즘 부하량에 따른 필요 예측 수치 42 그림 23 예측 확률에 따른 에너지 절약률 43   표목차 표 1 Wakelock 타입 10 표 2 구현 및 시뮬레이션 환경 33 표 3 하드웨어 구성 34 표 4 에너지 소모 데이터 35 표 5 데이터 생성 파라미터 40
URI
http://dspace.inha.ac.kr/handle/10505/23533
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College of Engineering(공과대학) > Information and Communication Engineering (정보통신공학) > Theses(정보통신공학 석박사 학위논문)
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