确定嵌入式系统的临界频率的方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种确定嵌入式系统的临界频率的方法及装置，其中的方法包括当前管理周期分别获取嵌入式系统的第一到达事件个数(到达事件上限曲线的到达事件个数)和第二到达事件个数(历史管理周期的工作频率和历史观察窗口的到达事件个数)；根据第一到达事件个数和第二到达事件个数获取下一管理周期的到达事件个数；根据获取的下一管理周期的到达事件个数获得下一管理周期的嵌入式系统的工作频率；根据历史管理周期的工作频率、嵌入式系统的最大频率和下一管理周期的工作频率确定嵌入式系统的临界频率。利用上述本发明的确定嵌入式系统的临界频率的方法及装置，能够在事件得到完整处理的情况下，快速得到临界频率，降低了求解临界频率的复杂度。
【专利说明】确定嵌入式系统的临界频率的方法及装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及调节嵌入式系统的动态电压【技术领域】，更为具体地，涉及一种确定嵌入式系统的临界频率的方法及装置，通过临界频率改变工作频率，从而调节动态电压。
【背景技术】
[0002]在实时嵌入式设备中，为了节约能源，同时提高电池的使用寿命，一般需要对电源进行管理。目前的电源管理方法包括动态电源管理(DPM, Dynamic Power Management)和动态电压调整(DVS, Dynamic Voltage Scaling)两大类。
[0003]在动态电源管理中，将处理器的工作状态分为活动、休眠及停止三种状态，根据所需处理事件的到达状态，适时地将处理器切换到活动或休眠状态，一方面保证事件得到及时处理，另一方面节约了能源。而动态电压调整的电源管理思路，则是根据到达事件的负荷，适当地调整处理器的供给电压，从而改变其工作频率，既保证事件得到及时处理，又节约了能源。
[0004]在动态电压调整中，在每个电压决策时刻，根据事件的到达事件上限曲线即当前处理器的状态，决定下一时刻的处理器运行频率及相应电压。在各类动态电压调整算法中，OPT算法是已知的能大幅降低能耗的最好的方法。对该算法的详细描述如下:
[0005]在时刻t，对于一个还未处理完成的事件&来说，设(t)是它在时刻t及处理器速度Smax情况下的剩余最坏处理时间。a j是该事件的到达时间，Clj是该事件的截止时间点。则OPT算法可以用如下公式描述:
[0006]
【权利要求】
1.一种确定嵌入式系统的临界频率的方法，所述嵌入式系统具有管理周期T，以nT时刻为中心，(n-l)T时刻到nT时刻的时间段构成当前管理周期；ηΤ时刻到(η+1)Τ时刻的时间段构成下一管理周期；起始时刻到nT时刻之间的η个管理周期构成历史管理周期，η >O ； (n-m) T时刻到nT时刻之间的m个管理周期构成历史观察窗口，I ^ m < η ；
所述方法包括: 在当前管理周期分别获取所述嵌入式系统的第一到达事件个数和第二到达事件个数；其中，所述第一到达事件个数为根据到达事件上限曲线获得的到达事件个数，所述第二到达事件个数为根据所述嵌入式系统的历史记录获取所述历史管理周期的工作频率和所述历史观察窗口内的到达事件个数； 根据所述第一到达事件个数和所述第二到达事件个数获取所述当前管理周期的下一管理周期的到达事件个数； 根据所获取的所述下一管理周期的到达事件个数获得所述下一管理周期的所述嵌入式系统的工作频率； 根据所述历史管理周期的工作频率、嵌入式系统的最大频率和所述下一管理周期的工作频率确定所述嵌入式系统的临界频率。
2.如权利要求1所述的确定嵌入式系统的临界频率的方法，其中，在根据所述历史管理周期的工作频率、嵌入式系统的最大频率和所述下一管理周期的工作频率确定所述嵌入式系统的临界频率的过程中， 判断所述下一管理周期的工作频率是否超出所述嵌入式系统的最大频率；其中， 如果所述下一管理周期的工作频率未超出所述嵌入式系统的最大频率，则将所述嵌入式系统的最大频率作为所述嵌入式系统的临界频率； 如果所述下一管理周期的工作频率超出所述嵌入式系统的最大频率，则将超出所述嵌入式系统的最大频率的部分所对应的到达事件前移到历史管理周期处理，并将历史管理周期中的在不超出所述嵌入式系统的最大频率处理完所有到达事件的管理周期的工作频率作为所述嵌入式系统的临界频率。
3.如权利要求1所述的确定嵌入式系统的临界频率的方法，其中， 在确定所述嵌入式系统的临界频率后，判断所述下一管理周期的工作频率是否大于或等于所述嵌入式系统的临界频率，如果大于或等于，则所述嵌入式系统以其最大频率运行；如果小于，所述嵌入式系统以所述下一管理周期的工作频率运行。
4.如权利要求1所述的确定嵌入式系统的临界频率的方法，其中， 选择(η-3)Τ时刻到nT时刻之间的3个管理周期构成历史观察窗口，分别计算(η_3)Τ时刻到nT时刻、(η-2)Τ时刻到nT时刻和(η_1)Τ时刻到nT时刻的到达事件个数，取3个到达事件个数的最小值作为历史观察窗口的到达事件个数。
5.一种确定嵌入式系统的临界频率的装置，所述嵌入式系统具有管理周期Τ，以nT时刻为中心，(n-l)T时刻到nT时刻的时间段构成当前管理周期；ηΤ时刻到(η+1)Τ时刻的时间段构成下一管理周期；起始时刻到nT时刻之间的η个管理周期构成历史管理周期，η >O ； (n-m) T时刻到nT时刻之间的m个管理周期构成历史观察窗口，I ^ m < η ； 所述装置包括: 到达事件个数获取单元，用于在当前管理周期分别获取所述嵌入式系统的第一到达事件个数和第二到达事件个数；其中，所述第一到达事件个数为根据所述嵌入式系统的特征获取到达事件上限曲线的到达事件个数，所述第二到达事件个数为根据所述嵌入式系统的历史记录获取所述历史管理周期的工作频率和所述历史观察窗口的到达事件个数； 下一管理周期到达事件个数获取单元，用于根据所述第一到达事件个数和所述第二到达事件个数获取当前管理周期的下一管理周期的到达事件个数； 工作频率获取单元，用于根据所获得的下一管理周期的到达事件个数获得下一管理周期的嵌入式系统的工作频率； 临界频率确定单元，用于根据所述历史管理周期的工作频率、嵌入式系统的最大频率和所述下一管理周期的工作频率确定所述嵌入式系统的临界频率。
6.如权利要求5所述的确定嵌入式系统的临界频率的装置，其中， 所述临界频率确定单元包括: 到达事件前移模块，用于将超出所述嵌入式系统的最大频率的部分所对应的到达事件前移到历史管理周期处理； 最大频率判断模块，用于判断所述下一管理周期的工作频率是否超出所述嵌入式系统的最大频率，如果未超出，则所述临界频率确定单元将所述嵌入式系统的最大频率作为所述嵌入式系统的临界频率；如果超出，则到达事件前移模块将超出所述嵌入式系统的最大频率的部分所对应的到达事件前移到历史管理周期处理，并且，所述临界频率确定单元将历史管理周期中的在不超出所述嵌入式系统的最大频率处理完所有到达事件的管理周期的工作频率作为所述嵌入式系统的临界频率。
7.如权利要求5所述的确定嵌入式系统的临界频率的装置，其中， 所述装置还包括: 最大频率运行模块，用于当所述下一管理周期的工作频率大于或等于所述嵌入式系统的临界频率时，以其最大频率运行所述嵌入式系统； 工作频率运行模块，用于当所述下一管理周期的工作频率小于所述嵌入式系统的临界频率时，以所述下一管理周期的工作频率运行所述嵌入式系统。
【文档编号】G06F1/32GK103744502SQ201310751302
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年12月31日 优先权日:2013年12月31日
【发明者】聂山人, 张霞, 赵立军, 杨明, 毛泳江, 张翼, 张骞, 蒋理成 申请人:东软集团股份有限公司