ग्रीन कोड कैसे बनाये

मोबाइल प्लेटफार्मों पर लागू होने पर ऊर्जा दक्षता क्या है? सरल शब्दों में, यह कम ऊर्जा खर्च करते हुए अधिक करने का अवसर है।

प्रत्येक उपयोगकर्ता अपने मोबाइल डिवाइस को जितना संभव हो उतना कम चार्ज करना चाहेगा, चाहे वह स्मार्टफोन, नेटबुक, अल्ट्राबुक हो। शायद किसी दिन एक समय आएगा जब डिवाइस को केवल एक बार चार्ज करने की आवश्यकता होगी, इसकी खरीद के बाद और जब तक कि यह ऊब या नैतिक रूप से अप्रचलित नहीं हो जाता।


यदि आप किसी भी मोबाइल प्लेटफ़ॉर्म के बढ़े हुए मॉडल पर विचार करते हैं, तो इसमें 3 मुख्य भाग होते हैं।

बैटरी

यह एक मोबाइल डिवाइस का ऊर्जा भंडारण है। बैटरी निर्माता हर साल क्षमता बढ़ाने की कोशिश करते हैं, एक पूर्ण चार्ज का समय कम करते हैं।

लोहा

यह ऊर्जा का मुख्य प्रत्यक्ष उपभोक्ता है। यहाँ, प्रगति भी स्थिर नहीं है। "लोहे" के निर्माता अधिक से अधिक ऊर्जा-कुशल चिप्स बना रहे हैं, जो खपत प्रति वाट ऊर्जा का अधिक प्रदर्शन देते हैं, विभिन्न बिजली मोड जोड़ते हैं जो आपको अप्रयुक्त लोहे को बंद करने की अनुमति देते हैं, कम बिजली मोड में अनुवाद करते हैं, जिससे बैटरी की बचत होती है।

मुलायम

यह ऊर्जा का एक अप्रत्यक्ष उपभोक्ता है। प्रत्यक्ष सॉफ्टवेयर कुछ भी उपभोग नहीं करता है, यह लोहे को ऊर्जा का उपभोग करने के लिए मजबूर करता है। यहाँ, बैटरी जीवन का विस्तार करने के लिए अपने स्वयं के तरीके भी हैं। मैं इस लेख में सॉफ्टवेयर की ऊर्जा-दक्षता की समस्या के बारे में बात करना चाहूंगा।

सॉफ्टवेयर वास्तव में ऊर्जा की खपत को कैसे प्रभावित करता है? अगर संक्षेप में - वह लोहे को "सोने" की अनुमति नहीं देता है।

सिस्टम में ऊर्जा के सबसे बड़े उपभोक्ताओं में से एक पर विचार करें - प्रोसेसर।

प्रोसेसर तथाकथित सी-स्टेट का उपयोग करके अपनी बिजली की खपत को नियंत्रित कर सकता है। जो लोग इन तरीकों से परिचित नहीं हैं, उनके लिए यहां एक त्वरित संदर्भ दिया गया है:

C0 - प्रोसेसर की ऑपरेटिंग स्थिति, विभिन्न P-राज्यों में विभाजित है।
सी 1 - एक राज्य जब प्रोसेसर कुछ भी नहीं करता है, लेकिन थोड़ी देरी के साथ काम करना शुरू करने के लिए तैयार है। कई प्रोसेसर में इस राज्य के विभिन्न रूप हैं।
C2 लगभग C1 के समान है, लेकिन इस स्थिति में प्रोसेसर कम बिजली की खपत करता है, और कार्यशील स्थिति में संक्रमण के लिए एक लंबा विलंब होता है।
सी 3 - "स्लीप" की स्थिति, इस स्थिति में गुजरते हुए, प्रोसेसर दूसरे स्तर के कैश को साफ करता है। यह कम बिजली की खपत, और काम की स्थिति के लिए एक लंबा संक्रमण समय की विशेषता है।

... और इसलिए प्रोसेसर पर निर्भर करता है।

इसे और अधिक स्पष्ट रूप से बनाने के लिए मैं एक दृष्टांत दूंगा:



सबसे अधिक ऊर्जा-कुशल विकल्प - प्रोसेसर हमेशा सोता है। तो ऊर्जा की खपत के संदर्भ में सबसे प्रभावी कार्यक्रम वह कार्यक्रम है जो चल नहीं रहा है और "जाग" नहीं होगा। यह किसी भी कार्रवाई का उत्पादन नहीं करता है, और आम तौर पर कुछ भी उपभोग नहीं करता है। लेकिन किसी को ऐसे सॉफ़्टवेयर की आवश्यकता नहीं है, कार्यक्रम को कुछ उपयोगी करना चाहिए। एक समझौता समाधान एक ऐसा कार्यक्रम है जो तब कुछ नहीं करता है जब उसे कुछ भी नहीं करना चाहिए ("केवल आवश्यकता होने पर जागता है"), और अगर यह कुछ करता है, तो यह जितनी जल्दी हो सके करता है।

यह उन कार्यक्रमों के लिए विशेष रूप से सच है जो पृष्ठभूमि में कोई भी कार्य करते हैं। इन कार्यक्रमों को हमेशा सोना और जागना चाहिए जब कोई घटना घटती है।

ईवेंट नियम या ईवेंट-चालित दृष्टिकोण

मैं आपको "गलत" कोड का एक उदाहरण देता हूं (दुर्भाग्य से, कोड लिखने के लिए यह दृष्टिकोण बहुत अधिक बार उपयोग किया जाता है जितना आप सोचते हैं)। इस कोड उदाहरण का उपयोग सॉकेट से डेटा प्राप्त करने के लिए किया जाता है, उदाहरण के लिए, कुछ सर्वर एप्लिकेशन में।

while(true) { //   result = recv(serverSocket, buffer, bufferLen, 0); //    if(result != 0) { HandleData(buffer); } //     Sleep(1000); } 

यहाँ "गलत" क्या है? डेटा है या नहीं डेटा, कोड हर 1000 एमएस प्रोसेसर "जाग" होगा। कोड का व्यवहार श्रेक के एक गधे जैसा दिखता है: “पहले से ही आ गया है? क्या आप अब यहाँ हैं? क्या अब आप यहाँ हैं? ”

इस कार्य के लिए "सही" कोड, किसी से भी नहीं पूछेगा, वह सो जाएगा और जब वे उसे जगाएंगे तो वह इंतजार करेगा। इसके लिए, कई ऑपरेटिंग सिस्टम में, सिंक्रनाइज़ेशन ऑब्जेक्ट हैं, जैसे कि इवेंट। उस के साथ, कोड को इस तरह दिखना चाहिए (कोड अधूरा है, त्रुटि से निपटने और रिटर्न कोड छोड़ दिए गए हैं, मेरा काम केवल सिद्धांत को स्पष्ट करना है):

 WSANETWORKEVENTS NetworkEvents; WSAEVENT wsaSocketEvent; wsaSocketEvent = WSACreateEvent(); WSAEventSelect(serverSocket, wsaSocketEvent, FD_READ|FD_CLOSE); while(true) { //      -      WaitForSingleObject(wsaSocketEvent, INFINITE); //  ? WSAEnumNetworkEvents(m_hServerSocket, wsaSocketEvent, &NetworkEvents); //    if(NetworkEvents.lNetworkEvents & FD_READ) { // ,  WSARecvFrom(serverSocket, &buffer, ...); } } 

उपरोक्त उदाहरण की सुंदरता क्या है? वह तब सोएगा जब उसके पास करने के लिए कुछ नहीं होगा।

टाइमर, हमारे कोड का अलार्म

कभी-कभी आप टाइमर के बिना नहीं कर सकते हैं, बहुत सारे उदाहरण हैं - ऑडियो, वीडियो, एनीमेशन खेलना।

टाइमर के बारे में थोड़ा सा। डिफ़ॉल्ट रूप से, विंडोज सिस्टम टाइमर अंतराल 15.6 एमएस है। कार्यक्रमों के लिए इसका क्या मतलब है? मान लीजिए कि आप चाहते हैं कि आवेदन हर 40 एमएस से ऊपर की कार्रवाई करे। 15.6 एमएस पास का पहला अंतराल, बहुत कम, दूसरा पास 31.1, फिर से जल्दी, तीसरा 46.8 - हिट, टाइमर काम करेगा। ज्यादातर मामलों में, एक अतिरिक्त 6.8 एमएस कोई फर्क नहीं पड़ता।

नींद पर भी सीधा प्रभाव पड़ता है, अगर आप 15.6 एमएस के सेट अंतराल के साथ नींद (1) कहते हैं, तो कोड 1 एमएस नहीं, बल्कि सभी 15.6 एमएस सो जाएगा।

लेकिन अगर वीडियो चलाने की बात आती है, तो यह व्यवहार स्वीकार्य नहीं है। इन मामलों में, डेवलपर विंडोज मल्टीमीडिया API - timeBeginPeriod से फ़ंक्शन को कॉल करके सिस्टम टाइमर के रिज़ॉल्यूशन को बदल सकता है। यह फ़ंक्शन आपको टाइमर अवधि को 1ms तक बदलने की अनुमति देता है। कोड के लिए, यह अच्छा है, लेकिन बैटरी जीवन (25% तक) को बहुत कम कर देता है।
समझौता कैसे करें? सभी केवल सिस्टम टाइमर की अवधि को केवल तभी बदलते हैं जब यह वास्तव में आवश्यक हो। उदाहरण के लिए, यदि आप एक ऐसे एप्लिकेशन को विकसित कर रहे हैं जो एनीमेशन का उपयोग करता है और आपको कम टाइमर रिज़ॉल्यूशन की आवश्यकता होती है, तो एनीमेशन को प्रदर्शित होने पर टाइमर बदल दें और तब होता है, और यदि उदाहरण के लिए, विंडो को छोटा किया जाता है या एनीमेशन को रोक दिया जाता है।

उपयोगकर्ता के दृष्टिकोण से, कभी-कभी पावरकैफ़ की उपयोगिता को समझना दिलचस्प होगा कि बैटरी जीवन को कैसे बढ़ाया जाए। इसके साथ, आप पता लगा सकते हैं कि कुछ एप्लिकेशन ने सिस्टम टाइमर की अवधि को बदल दिया है, सिस्टम टाइमर की अवधि का मूल्य, ड्राइवर समस्याओं के बारे में जानकारी जो आपको हार्डवेयर को कम बिजली मोड में डालने की अनुमति नहीं देता है, आदि।

टाइमर एसोसिएशन

विंडोज 7 में टाइमर को संयोजित करने का एक शानदार अवसर है। यह क्या है और यह कैसे काम करता है नीचे दिए गए आंकड़े में प्रस्तुत किया गया है:



यानी विंडोज एप्लिकेशन टाइमर्स को "एडजस्ट" करता है ताकि वे ऑपरेटिंग सिस्टम के टाइमर के संचालन के साथ मेल खाएं।

इस सुविधा का उपयोग करने के लिए, आपको कॉल करना होगा

 BOOL WINAPI SetWaitableTimerEx( __in HANDLE hTimer, __in const LARGE_INTEGER *lpDueTime, __in LONG lPeriod, __in_opt PTIMERAPCROUTINE pfnCompletionRoutine, __in_opt LPVOID lpArgToCompletionRoutine, __in_opt PREASON_CONTEXT WakeContext, __in ULONG TolerableDelay ); 

आप MSDN में फ़ंक्शन का पूरा विवरण पा सकते हैं। इस लेख में, हम केवल टॉलेरेबलडेल पैरामीटर में रुचि रखते हैं, जो किसी दिए गए अंतराल से अधिकतम स्वीकार्य विचलन को निर्धारित करता है।

विंडोज में टाइमर के बारे में अधिक जानकारी के लिए, टाइमर, टाइमर रिज़ॉल्यूशन, और कुशल कोड का विकास देखें

यह उपवास करो

एक कार्यक्रम को और अधिक ऊर्जा-कुशल बनाने का एक और तरीका यह है कि यह सिखाया जाए कि सही काम को कैसे जल्दी से जल्दी किया जाए। उदाहरण के लिए, SSE, AVX और प्लेटफ़ॉर्म की अन्य हार्डवेयर क्षमताओं का उपयोग करके कोड का अनुकूलन करके इसे प्राप्त किया जा सकता है। एक उदाहरण के रूप में, मैं वीडियो को एन्कोड और डिकोड करने के लिए सैंडी ब्रिज में क्विक सिंक का उपयोग करना चाहता हूं। टॉम के हार्डवेयर पर आप परिणाम देख सकते हैं।

माना कि हमने अपने कार्यक्रम को अनुकूलित कर लिया है, लेकिन अब यह कितना अधिक ऊर्जा-कुशल है, इसका मूल्यांकन कैसे करें? बहुत सरल - विशेष कार्यक्रमों और उपकरणों का उपयोग करना।

ऊर्जा दक्षता विश्लेषण उपकरण

1. इंटेल पावर चेकर । शायद आपके कार्यक्रम की ऊर्जा दक्षता का मूल्यांकन करने का सबसे आसान और तेज़ तरीका है।



कार्यक्रम का अवलोकन और विवरण आईएसएन ब्लॉग पर पाया जा सकता है।

2. इंटेल बैटरी लाइफ विश्लेषक



एक अधिक जटिल, लेकिन एक ही समय में अधिक जानकारीपूर्ण उपकरण, का उपयोग लोहे और सॉफ्टवेयर की विभिन्न गतिविधियों को ट्रैक करने के लिए किया जाता है जो बैटरी जीवन को प्रभावित करते हैं।

3. माइक्रोसॉफ्ट जूलमीटर



इसके अलावा काफी दिलचस्प उपकरण है जो मंच के विभिन्न घटकों की ऊर्जा खपत को निर्धारित करता है। यह वाट्सअप वाटमीटर के साथ मिलकर काम कर सकता है।

और कहां पता लगाना है

इंटेल-पावर दक्षता सामुदायिक लेख, ऊर्जा कुशल सॉफ्टवेयर बनाने के लिए कैसे, और टिप्स।

माइक्रोसॉफ्ट से लेख और व्यंजनों का बैटरी जीवन और ऊर्जा दक्षता संग्रह

टाइमर, टाइमर रिज़ॉल्यूशन और डेवलपमेंट ऑफ़ एफिशिएंसी कोड लिंक पहले से ही ऊपर दिए गए हैं, उन लोगों के लिए जो अंत से लेख पढ़ना शुरू करते हैं।

यदि आपके कोई प्रश्न हैं, तो टिप्पणियों में पूछें। आप वेबिनार पर "ग्रीन" सॉफ़्टवेयर के विकास पर मुझसे अपने प्रश्न भी पूछ सकते हैं, जो कि कल, 15 दिसंबर को सुबह 11 बजे आयोजित किया जाएगा।