一种降低ucos-ii系统功耗的方法
【专利摘要】本发明公开了一种降低ucos-ii系统功耗的方法，包括步骤：A1、进入空闲任务idle；A2、查找具有最小延时的等待任务；A3、设置定时器的时长为该最小延时。本发明根据ucos-ii系统任务的繁忙程度，使处理器尽量长时间处于低功耗模式，从而降低了ucos-ii系统功耗，且所有操作均在空闲任务idle里面实现，不会影响任务调度，提高了系统效率。
【专利说明】 —种降低ucos-1i系统功耗的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及ucos-1i系统【技术领域】,具体涉及一种降低ucos-1i系统功耗的方法。
【背景技术】
[0002]ucos-1i是一个实时操作系统，主要运用于工控、汽车、通信、移动、物联网等嵌入式设备。某些嵌入式设备对功耗有比较高的要求，需要一个稳定安全而且功耗低的操作系统。现在大部分处理器都支持低功耗模式(例如WFI)，要达到最低功耗的目的，应该尽量使处理器处于低功耗模式。而ucos-1i的时钟频率是固定的，即以一个固定的周期产生一个定时中断唤醒已经休眠的操作系统。这样不根据系统任务的繁忙程度，频繁地唤醒处理器，会导致系统功耗增加。
[0003]一个操作系统需要一个滴答时钟作为系统的心跳时钟，该时钟驱动整个系统的任务管理和调度，而该心跳时钟都是用硬件的定时器产生的。在软件设计上，UCOS-1i的时钟频率是固定，即以一个固定的周期产生一个定时中断唤醒已经休眠的操作系统。没有根据系统任务的繁忙程度，频繁地唤醒处理器，导致处理器进入低功耗模式的时间变短，功耗增力口。假如UC0S-1i有几个任务，而且此时进入idle任务，距离任务就绪的最小延时大于固定时钟的周期，这样就算处理器被唤醒，也会再次进入idle任务，那么就是说明在最小延时期间的唤醒动作都是无意义，这样只会导致系统功耗的增加。如图1所示，ucos-1i有三个任务，假设现在是在tick7这个时刻,那么taskl距离下次调度到taskl还有5个tick,task2距离下次调度到task2还有2个tick, task3距离下次调度task3还有7个tick,即所有任务的最小延时是2个tick，那么在tick8的产生定时中断是没有意义的，只会唤醒处理器，增加功耗。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种降低ucos-1i系统功耗的方法，克服现有技术UCOS-1i系统因处理器根据静态时钟被频繁唤醒，导致系统功耗增加的缺陷。
[0005]本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为:
[0006]一种降低ucos-1i系统功耗的方法，包括步骤:
[0007]Al、进入空闲任务idle ；
[0008]A2、查找具有最小延时的等待任务；
[0009]A3、设置定时器的时长为该最小延时。
[0010]根据本发明的实施例，还包括步骤:
[0011]A4、所述定时器在该最小延时后触发中断服务函数；
[0012]A5、所述中断服务函数将当前系统时钟基数加上该最小延时，把所述等待任务的延时减去该最小延时；
[0013]A6、退出所述中断服务函数。
[0014]根据本发明的实施例，所述步骤A2包括步骤:在空闲任务idle里遍历等待任务链表，获取该最小延时。
[0015]根据本发明的实施例，在进入所述空闲任务idle后首先关闭中断，在设置所述定时器后开启中断。
[0016]实施本发明的技术方案，具有以下有益效果:本发明根据ucos-1i系统任务的繁忙程度，使处理器尽量长时间处于低功耗模式，从而降低了 ucos-1i系统功耗，且所有操作均在空闲任务idle里面实现，不会影响任务调度，提高了系统效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]下面通过参考附图并结合实例具体地描述本发明，本发明的优点和实现方式将会更加明显，其中附图所示内容仅用于对本发明的解释说明，而不构成对本发明的任何意义上的限制，在附图中:
[0018]图1为现有技术任务调度时序示意图；
[0019]图2为本发明流程图；
[0020]图3为本发明查找最小延时的具体流程图；
[0021]图4为本发明执行定时器启动的中断服务函数流程图。
【具体实施方式】
[0022]如图2所示，本发明降低ucos-1i系统功耗的方法，包括步骤:
[0023]Al、进入空闲任务idle ；
[0024]A2、查找具有最小延时的等待任务；
[0025]A3、设置定时器的时长为该最小延时。
[0026]本发明是一种基于ucos-1i的动态时钟的设计方法，整个动态时钟的设计都是在系统的空闲任务idle里面实现的，在不影响任务调度执行效率和系统实时稳定的前提下，可以降低系统功耗，通过在idle任务里遍历等待态任务链表，获取所有等待态任务的最小延时，通过在空闲任务idle里动态的修改定时器的下一次定时长度，增加处理器进入低功耗模式的时间，减小动态功耗，以致减小整个系统的功耗。
[0027]本发明技术方案还包括步骤:
[0028]A4、所述定时器在该最小延时后触发中断服务函数；
[0029]A5、所述中断服务函数将当前系统时钟基数加上该最小延时，把所
[0030]述等待任务的延时减去该最小延时；
[0031]A6、退出所述中断服务函数。
[0032]如图3和图4所不,ucos-1i是一个多任务实时操作系统,系统正常运行时有多个任务不断的切换，当任务不繁忙时，便会切到idle任务,之所以选择在idle任务里面做动态时钟的操作，就是在idle任务里面操作对系统的性能的影响是最小的。当任务调度进入idle任务，首先为了保证此操作的原子性，必须先关闭处理的总中断，然后在ucos-1i的所有正在等待的任务里面查找出最小延时的任务，也就是退出idle任务之后就会切换过去的任务，ucos-1i用一个链表维护着所有等待任务，idle任务是排在链表尾，也就是链表的最后一个任务。void OSGetMinDly(void)首先获取等待链表头，判断是否为idle任务，如果不是，就判断该任务是否被系统主动挂起了，这种挂起跟信号量、邮箱等挂起不一样，这种挂起是系统主动挂起，也就是冻结了该任务，只有恢复该任务才能重新解冻，虽然已经被挂起，但仍在等待队列里面，所以得排除此种任务。然后就遍历整个链表里面的所有任务，找出最小延时。找出来的最小延时有三种情况，一是等待任务链表里面有任务下个tick就会被唤醒，那么就是把OSMinDly赋值为I ;二是最小延时大于定时器所能延时的最大延时数，已经超出了定时器的能力，那么只能把OSMinDly配置为定时器最大延时数；三是最小延时介于O和定时器最大延时数之间，直接赋值给OSMinDly。OSMinDly是一个全局变量，接着根据OSMinDly设置定时器的延时长度。接着使处理器进入低功耗模式，例如wfi。当定时器中断到来时，中断唤醒处理器，处理器退出低功耗模式，开中断，处理器执行定时器中断服务函数，接着退出idle任务。处理器执行定时器中断服务函数void OSTimeTick(void),流程图如图4所示，中断服务函数一进来就把系统的时钟基数加上0SMinDly(0STime+ =OSMinDly)，获取等待链表头，然后遍历等待链表里面所有任务，把所有的任务的延时都减去OSMinDly，如果任务的延时为零，证明该任务的延时到期了，先判断该任务是否为事件挂起(信号量、邮箱、消息队列等)，如果是的话，就把该任务的状态位都清掉，并把任务挂起状态位标记为延时timeout 了(任务由于信号量等挂起时会指定一个timeout,如果该timeout前还没等到相应的事件，就会被唤醒)，如果该任务不是系统主动挂起的，那么就把该任务放到就绪任务里面，当退出中断时，会进行任务切换，就会切换到该任务。
[0033]本领域技术人员不脱离本发明的实质和精神，可以有多种变形方案实现本发明，以上所述仅为本发明较佳可行的实施例而已，并非因此局限本发明的权利范围，凡运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变化，均包含于本发明的权利范围之内。
【权利要求】
1.一种降低uC0S-1i系统功耗的方法，其特征在于，包括步骤: Al、进入空闲任务idle ； A2、查找具有最小延时的等待任务； A3、设置定时器的时长为该最小延时。
2.根据权利要求1所述的降低ucos-1i系统功耗的方法，其特征在于，还包括步骤: A4、所述定时器在该最小延时后触发中断服务函数； A5、所述中断服务函数将当前系统时钟基数加上该最小延时，把所述等待任务的延时减去该最小延时； A6、退出所述中断服务函数。
3.根据权利要求2所述的降低ucos-1i系统功耗的方法，其特征在于，所述步骤A2包括步骤:在空闲任务idle里遍历等待任务链表，获取该最小延时。
4.根据权利要求3所述的降低ucos-1i系统功耗的方法，其特征在于:在进入所述空闲任务idle后首先关闭中断，在设置所述定时器后开启中断。
【文档编号】G06F9/48GK104375620SQ201410691290
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年11月25日 优先权日:2014年11月25日
【发明者】吴晓鹏 申请人:珠海全志科技股份有限公司