源碼級和算法級的功耗測試與優(yōu)化
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從表1可知，對于相同數(shù)據(jù)類型，加、減、乘、除和取余操作的功耗一樣，與、或、非操作的功耗一樣，而移位功耗最低。對于不同數(shù)據(jù)類型來說，32位數(shù)比16位數(shù)的操作功耗低，16位數(shù)比8位數(shù)的操作功耗低。32位浮點數(shù)與32位整形數(shù)的操作功耗一樣。在所有數(shù)據(jù)類型中64位浮點數(shù)的操作功耗最高。
測試環(huán)境的處理器StrongARM110為32位處理器，對8位數(shù)和16位數(shù)的處理要考慮字節(jié)對齊問題，而對32位就不用考慮該問題。
②對函數(shù)、內(nèi)聯(lián)函數(shù)和宏定義的功耗進行測試。如表2所列，內(nèi)聯(lián)函數(shù)和宏定義的功耗比一般函數(shù)的功耗低，CPU周期數(shù)及指令數(shù)也小。
③對相同功能不同實現(xiàn)語句的功耗進行測試。主要針對循環(huán)語句、選擇語句(二元和多元)、乘法、移位、除法、移位進行測試，測試結(jié)果如表3所列。
從表3可知，同樣實現(xiàn)循環(huán)功能，for循環(huán)的功耗比while、goto的要大，goto語句的功耗明顯最低；二元選擇運算中三目運算比if語句的功耗低，但是只能在單條賦值語句中使用三目運算，在復(fù)雜的多條語句的情況下，兩者功耗一樣；多元選擇運算中，switch語句比if…elseif…語句功耗低；寄存器變量的操作比自動變量的操作功耗低近50％，因為處理器從寄存器里直接讀取變量省去了反復(fù)從內(nèi)存讀取變量的過程，從而達(dá)到降低功耗的目的。
2.2算法級功耗測試
算法級功耗測試是比源碼級功耗測試更高一層次的測試，不同的算法針對同一問題的考慮方面不同，如可靠性、易用性、時間復(fù)雜度、空間復(fù)雜度、功耗等。以往對軟件算法的研究著重在性能上面，本文把功耗作為主要考慮對象，研究算法對功耗的影響。為了便于討論，本文提出一具體問題，針對該問題提出5種不同的算法，然后分析這些算法對軟件功耗的影響。
問題描述：對于1字節(jié)的變量v，求其二進制表示中1的個數(shù)。
算法1：用除法和取余實現(xiàn)。對于二進制操作，除以2，原來的數(shù)將會減少1個0，如果在除的過程中有余，就表示當(dāng)前位置為1。
算法2：使用與(即移位>>)操作。操作，把8位數(shù)字v與00000001進行與操作，如果結(jié)果為1，表示當(dāng)前8位的最后1位為1，否則為0，然后再將v右移1位，循環(huán)進行。
算法3：使用與＆操作，僅考慮v中1的個數(shù)。
算法4：使用分支操作，直接把0～255的情況都羅列出來，使用switch…case…，即可得到答案。
算法5：使用查表法，將0～255中1的個數(shù)直接存儲在數(shù)組Array中，v作為數(shù)組的下標(biāo)，則Array[v]就是v中1的個數(shù)。
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