专利名称：一种通过cpu动态调频技术降低嵌入式系统功耗的方法
技术领域：
本发明涉及一种通过CPU动态调频技术降低嵌入式系统功耗的方法，属于电子信息技术领域。
背景技术：
我国经济快速增长，各项建设取得巨大成就，但也付出了巨大的资源和环境被破坏的代价，这两者之间的矛盾日趋尖锐，群众对环境污染问题反应强烈。这种状况与经济结构不合理、增长方式粗放直接相关。不加快调整经济结构、转变增长方式，资源支撑不住，环境容纳不下，社会承受不起，经济发展难以为继。只有坚持节约发展、清洁发展、安全发展，才能实现经济又好又快发展。同时，温室气体排放引起全球气候变暖，备受国际社会广泛关注。进一步加强节能减排工作，也是应对全球气候变化的迫切需要。嵌入式系统，是一种“完全嵌入受控器件内部，为特定应用而设计的专用计算机系 统”，其通过有限的硬件资源来执行带有特定要求的预先定义的任务。由于嵌入式系统只针对一项特殊的任务，设计人员能够对它进行优化，减小尺寸降低成本。带有触摸屏的嵌入式系统，当用户对触屏进行操作时触屏反应速度及其与用户交互程度严重影响用户体验程度。好的带有触摸屏的嵌入式系统能及时地跟随用户操作，灵敏地对用户操作给出反应。现今存在的带有触摸屏的嵌入式系统，当用户对触摸屏进行操作时，或多或少的会出现系统不能紧密跟随用户手势操作的情况，严重的会导致系统出现卡死、变慢等情况，而这些情况的存在严重影响着用户对系统的体验。本专利的保护点为在资源有限的嵌入式系统上，通过检测是否有触摸屏TOUCH事件，由嵌入式系统的应用层与驱动层的结合来动态调整CPU的运行频率，提高用户体验，进而降低了嵌入式系统的功耗。发明名称为“一种实现CPU节能的方法与装置”、专利号为CN102004543A、发明人为古忠华、李力的专利公开了一种实现CPU节能的方法，该方法只是提出了一种通过程序对CPU资源的申请而重新分配CPU资源的CPU频率调节方法，并没有涉及到与用户触摸操作交互来提升系统性能、提高用户体验的问题。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷和不足，本发明提供了一种通过CPU动态调频技术降低嵌入式系统功耗的方法，能够在不同的情景下调节CPU频率值，以实现CPU的节能。本发明的技术方案是采用如下方式来实现的。一种通过CPU动态调频技术降低嵌入式系统功耗的方法，通过系统底层软件与系统驱动层结合来实现，底层软件主进程包括四个从线程cpufrequencer-监控cpu的频率及各线程的cpu频率使用情况,cpucalculator-计算需要调整的cpu频率值及各线程的cpu频率分配值，cpucontroller-通过cpucalculator计算出来的频率值为cpu设置相应频率及为各线程设置相应频率值，cpulistener-监控是否有触摸屏动作；cpufrequencer内部包含一个定时器timerl, timer I每IOOms监测一次是否有触摸屏动作；cpulistener内部包含一个定时器timer2，timer2每IOOms监测一次是否有触摸屏动作；该方法步骤如下I) cpufrequencer监控各线程的cpu使用情况以及cpu当前值；2)鉴于嵌入式系统资源有限，为提高用户体验，如果有触摸屏动作，即通过cpucontroller将cpu频率值设置为满频运转,通过cpufrequencer监控其它线程的运行情况；3)在其它线程工作不变的情况下，主线程保持原有运转线程CPU频率值不变，通过cpucontroller将与触摸屏交互的线程频率设置为满频运转；4)如果其它线程工作有变,通过cpufrequencer监控各线程请求的cpu频率值,在优先保证与触摸屏交互的线程频率分配值正常的情况下，为其余线程分配相应请求的频率 值；5)如有频率剩余，主线程将剩余频率全部分配给与触摸屏交互的线程；6)如频率完全利用，主线程不进行后续操作；7)如频率值超过额定频率值,通过cpucalculator计算剩余各线程请求cpu频率值，按照cpulister给出的线程优先级优先保证优先级高的线程优先工作,如果优先级相同，则按照没有触摸屏操作之前对CPU频率使用量的比例将剩余CPU频率值分配给各线程。本发明根据是否有触摸屏TOUCH事件确定各线程的CPU占有率及CPU的频率值，进而进行动态调整，从而降低嵌入式系统功耗。本专利的保护点为在资源有限的嵌入式系统上，通过检测是否有触摸屏TOUCH事件，通过嵌入式系统的应用层与驱动层的结合来动态调整CPU的运行频率，提高用户体验，进而降低了嵌入式系统的功耗。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明做进一步描述。实施例一种通过CPU动态调频技术降低嵌入式系统功耗的方法，通过系统底层软件与系统驱动层结合来实现，底层软件主进程包括四个从线程cpufrequencer-监控cpu的频率及各线程的cpu频率使用情况,cpucalculator-计算需要调整的cpu频率值及各线程的cpu频率分配值，cpucontroller-通过cpucalculator计算出来的频率值为cpu设置相应频率及为各线程设置相应频率值，cpulistener-监控是否有触摸屏动作；cpufrequencer内部包含一个定时器timerl, timerl每IOOms监测一次是否有触摸屏动作；cpulistener内部包含一个定时器timer2，timer2每100ms监测一次是否有触摸屏动作；该方法步骤如下I) cpufrequencer监控各线程的cpu使用情况以及cpu当前值；2)鉴于嵌入式系统资源有限，为提高用户体验，如果有触摸屏动作，即通过cpucontroller将cpu频率值设置为满频运转,通过cpufrequencer监控其它线程的运行情况；3)在其它线程工作不变的情况下，主线程保持原有运转线程cpu频率值不变，通过cpucontroller将与触摸屏交互的线程频率设置为满频运转；
4)如果其它线程工作有变,通过cpufrequencer监控各线程请求的cpu频率值,在优先保证与触摸屏交互的线程频率分配值正常的情况下，为其余线程分配相应请求的频率值；5)如有频率剩余，主线程将剩余频率全部分配给与触摸屏交互的线程；6)如频率完全利用，主线程不进行后续操作；7)如频率值超过额定频率值·,通过cpucalculator计算剩余各线程请求cpu频率值，按照cpulister给出的线程优先级优先保证优先级高的线程优先工作,如果优先级相同，则按照没有触摸屏操作之前对CPU频率使用量的比例将剩余CPU频率值分配给各线程。
权利要求
1.一种通过CPU动态调频技术降低嵌入式系统功耗的方法，通过系统底层软件与系统驱动层结合来实现，底层软件主进程包括五个从线程cpufrequencer-监控cpu的频率及各线程的cpu频率使用情况，cpucalculator-计算需要调整的cpu频率值及各线程的cpu频率分配值，cpucontroller-通过cpucalculator计算出来的频率值为cpu设置相应频率及为各线程设置相应频率值，cpulistener-监控是否有触摸屏动作；cpulister监控各线程运转情况，通过系统内部机制确定线程优先级；cpufrequencer内部包含一个定时器timerl, timer I每IOOms监测一次是否有触摸屏动作；cpulistener内部包含一个定时器timer2，timer2每IOOms监测一次是否有触摸屏动作；该方法步骤如下1)cpufrequencer监控各线程的cpu使用情况以及cpu当前值；2)鉴于嵌入式系统资源有限，为提高用户体验，如果有触摸屏动作，即通过cpucontroller将cpu频率值设置为满频运转,通过cpufrequencer监控其它线程的运行情况；3)在其它线程工作不变的情况下，主线程保持原有运转线程cpu频率值不变，通过cpucontroller将与触摸屏交互的线程频率设置为满频运转；4)如果其它线程工作有变，通过cpufrequencer监控各线程请求的cpu频率值,在优先保证与触摸屏交互的线程频率分配值正常的情况下，为其余线程分配相应请求的频率值；5)如有频率剩余，主线程将剩余频率全部分配给与触摸屏交互的线程；6)如频率完全利用，主线程不进行后续操作；7)如频率值超过额定频率值，通过cpucalculator计算剩余各线程请求cpu频率值,按照cpulister给出的线程优先级优先保证优先级高的线程优先工作，如果优先级相同，则按照没有触摸屏操作之前对CPU频率使用量的比例将剩余CPU频率值分配给各线程。
全文摘要
一种通过CPU动态调频技术降低嵌入式系统功耗的方法，属于电子信息技术领域。通过CPU动态调频技术降低嵌入式系统功耗的方法，包括获取每个线程CPU占有率及当前CPU运行频率；检测是否有触摸屏TOUCH事件，根据有无计算需要动态调整的CPU频率及各线程的CPU占有率；根据所述CPU频率及各线程的CPU占有率设置相应CPU频率值。本专利的保护点为在资源有限的嵌入式系统上，通过检测是否有触摸屏TOUCH事件，由嵌入式系统的应用层与驱动层的结合来动态调整CPU的运行频率，能够在不同的情景下调节CPU频率值，提高用户体验，进而降低了嵌入式系统的功耗，以实现CPU的节能。
文档编号G06F1/32GK102929383SQ201210437278
公开日2013年2月13日 申请日期2012年11月6日 优先权日2012年11月6日
发明者袁东风, 孙志猛, 张海霞, 徐加利, 王成成, 李宗璋, 翟庆羽, 孙文, 王君君, 于莉, 王宏宾, 马翠云, 冯骁, 朱丽娜, 段秋丹, 杨千里, 纪洪亮, 徐伟涛, 杨刚震, 王镜伟, 林慧琳 申请人:山东大学