移动设备应用程序的体系结构特征分析

摘要

移动设备如智能手机、平板电脑已成为最主要的电子消费品,且呈现出快速增长的趋势.移动设备上运行的应用程序种类丰富多样,对硬件平台上不同资源的需求也大不相同;而移动设备的硬件平台在性能和功耗上有其自身的局限性.因而,分析移动设备应用程序体系结构层次的特征,对于硬件平台如处理器、内存等资源部件的设计,以及应用程序的优化,具有指导性的意义.文中选取了Android操作系统上的多类常用的应用程序,深入地分析了其在主流移动设备上的微体系结构相关的特征.结果表明,移动设备的应用程序普遍存在较高的指令缓存和指令转换后援缓冲器缺失率,并且分支预测失败率也较高.基于各程序的体系结构特征,文中抽取了部分最具代表性特征的应用程序,并提出了一个用于体系结构研究的移动设备基准测试程序Moby.Moby测试程序包括了浏览器、邮件客户端、音乐及视频播放器、文档阅读器及地图等应用.同时,文中还详细分析了Moby测试程序微体系结构无关的特征,如指令的组成、指令局部性特征、工作集大小及指令执行流等.