確定嵌入式系統(tǒng)的臨界頻率的方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種確定嵌入式系統(tǒng)的臨界頻率的方法及裝置，其中的方法包括當(dāng)前管理周期分別獲取嵌入式系統(tǒng)的第一到達(dá)事件個數(shù)(到達(dá)事件上限曲線的到達(dá)事件個數(shù))和第二到達(dá)事件個數(shù)(歷史管理周期的工作頻率和歷史觀察窗口的到達(dá)事件個數(shù))；根據(jù)第一到達(dá)事件個數(shù)和第二到達(dá)事件個數(shù)獲取下一管理周期的到達(dá)事件個數(shù)；根據(jù)獲取的下一管理周期的到達(dá)事件個數(shù)獲得下一管理周期的嵌入式系統(tǒng)的工作頻率；根據(jù)歷史管理周期的工作頻率、嵌入式系統(tǒng)的最大頻率和下一管理周期的工作頻率確定嵌入式系統(tǒng)的臨界頻率。利用上述本發(fā)明的確定嵌入式系統(tǒng)的臨界頻率的方法及裝置，能夠在事件得到完整處理的情況下，快速得到臨界頻率，降低了求解臨界頻率的復(fù)雜度。
【專利說明】確定嵌入式系統(tǒng)的臨界頻率的方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及調(diào)節(jié)嵌入式系統(tǒng)的動態(tài)電壓【技術(shù)領(lǐng)域】，更為具體地，涉及一種確定嵌入式系統(tǒng)的臨界頻率的方法及裝置，通過臨界頻率改變工作頻率，從而調(diào)節(jié)動態(tài)電壓。
【背景技術(shù)】
[0002]在實(shí)時嵌入式設(shè)備中，為了節(jié)約能源，同時提高電池的使用壽命，一般需要對電源進(jìn)行管理。目前的電源管理方法包括動態(tài)電源管理(DPM, Dynamic Power Management)和動態(tài)電壓調(diào)整(DVS, Dynamic Voltage Scaling)兩大類。
[0003]在動態(tài)電源管理中，將處理器的工作狀態(tài)分為活動、休眠及停止三種狀態(tài)，根據(jù)所需處理事件的到達(dá)狀態(tài)，適時地將處理器切換到活動或休眠狀態(tài)，一方面保證事件得到及時處理，另一方面節(jié)約了能源。而動態(tài)電壓調(diào)整的電源管理思路，則是根據(jù)到達(dá)事件的負(fù)荷，適當(dāng)?shù)卣{(diào)整處理器的供給電壓，從而改變其工作頻率，既保證事件得到及時處理，又節(jié)約了能源。
[0004]在動態(tài)電壓調(diào)整中，在每個電壓決策時刻，根據(jù)事件的到達(dá)事件上限曲線即當(dāng)前處理器的狀態(tài)，決定下一時刻的處理器運(yùn)行頻率及相應(yīng)電壓。在各類動態(tài)電壓調(diào)整算法中，OPT算法是已知的能大幅降低能耗的最好的方法。對該算法的詳細(xì)描述如下:
[0005]在時刻t，對于一個還未處理完成的事件&來說，設(shè)(t)是它在時刻t及處理器速度Smax情況下的剩余最壞處理時間。a j是該事件的到達(dá)時間，Clj是該事件的截止時間點(diǎn)。則OPT算法可以用如下公式描述:
[0006]
【權(quán)利要求】
1.一種確定嵌入式系統(tǒng)的臨界頻率的方法，所述嵌入式系統(tǒng)具有管理周期T，以nT時刻為中心，(n-l)T時刻到nT時刻的時間段構(gòu)成當(dāng)前管理周期；ηΤ時刻到(η+1)Τ時刻的時間段構(gòu)成下一管理周期；起始時刻到nT時刻之間的η個管理周期構(gòu)成歷史管理周期，η >O ； (n-m) T時刻到nT時刻之間的m個管理周期構(gòu)成歷史觀察窗口，I ^ m < η ；
所述方法包括: 在當(dāng)前管理周期分別獲取所述嵌入式系統(tǒng)的第一到達(dá)事件個數(shù)和第二到達(dá)事件個數(shù)；其中，所述第一到達(dá)事件個數(shù)為根據(jù)到達(dá)事件上限曲線獲得的到達(dá)事件個數(shù)，所述第二到達(dá)事件個數(shù)為根據(jù)所述嵌入式系統(tǒng)的歷史記錄獲取所述歷史管理周期的工作頻率和所述歷史觀察窗口內(nèi)的到達(dá)事件個數(shù)； 根據(jù)所述第一到達(dá)事件個數(shù)和所述第二到達(dá)事件個數(shù)獲取所述當(dāng)前管理周期的下一管理周期的到達(dá)事件個數(shù)； 根據(jù)所獲取的所述下一管理周期的到達(dá)事件個數(shù)獲得所述下一管理周期的所述嵌入式系統(tǒng)的工作頻率； 根據(jù)所述歷史管理周期的工作頻率、嵌入式系統(tǒng)的最大頻率和所述下一管理周期的工作頻率確定所述嵌入式系統(tǒng)的臨界頻率。
2.如權(quán)利要求1所述的確定嵌入式系統(tǒng)的臨界頻率的方法，其中，在根據(jù)所述歷史管理周期的工作頻率、嵌入式系統(tǒng)的最大頻率和所述下一管理周期的工作頻率確定所述嵌入式系統(tǒng)的臨界頻率的過程中， 判斷所述下一管理周期的工作頻率是否超出所述嵌入式系統(tǒng)的最大頻率；其中， 如果所述下一管理周期的工作頻率未超出所述嵌入式系統(tǒng)的最大頻率，則將所述嵌入式系統(tǒng)的最大頻率作為所述嵌入式系統(tǒng)的臨界頻率； 如果所述下一管理周期的工作頻率超出所述嵌入式系統(tǒng)的最大頻率，則將超出所述嵌入式系統(tǒng)的最大頻率的部分所對應(yīng)的到達(dá)事件前移到歷史管理周期處理，并將歷史管理周期中的在不超出所述嵌入式系統(tǒng)的最大頻率處理完所有到達(dá)事件的管理周期的工作頻率作為所述嵌入式系統(tǒng)的臨界頻率。
3.如權(quán)利要求1所述的確定嵌入式系統(tǒng)的臨界頻率的方法，其中， 在確定所述嵌入式系統(tǒng)的臨界頻率后，判斷所述下一管理周期的工作頻率是否大于或等于所述嵌入式系統(tǒng)的臨界頻率，如果大于或等于，則所述嵌入式系統(tǒng)以其最大頻率運(yùn)行；如果小于，所述嵌入式系統(tǒng)以所述下一管理周期的工作頻率運(yùn)行。
4.如權(quán)利要求1所述的確定嵌入式系統(tǒng)的臨界頻率的方法，其中， 選擇(η-3)Τ時刻到nT時刻之間的3個管理周期構(gòu)成歷史觀察窗口，分別計(jì)算(η_3)Τ時刻到nT時刻、(η-2)Τ時刻到nT時刻和(η_1)Τ時刻到nT時刻的到達(dá)事件個數(shù)，取3個到達(dá)事件個數(shù)的最小值作為歷史觀察窗口的到達(dá)事件個數(shù)。
5.一種確定嵌入式系統(tǒng)的臨界頻率的裝置，所述嵌入式系統(tǒng)具有管理周期Τ，以nT時刻為中心，(n-l)T時刻到nT時刻的時間段構(gòu)成當(dāng)前管理周期；ηΤ時刻到(η+1)Τ時刻的時間段構(gòu)成下一管理周期；起始時刻到nT時刻之間的η個管理周期構(gòu)成歷史管理周期，η >O ； (n-m) T時刻到nT時刻之間的m個管理周期構(gòu)成歷史觀察窗口，I ^ m < η ； 所述裝置包括: 到達(dá)事件個數(shù)獲取單元，用于在當(dāng)前管理周期分別獲取所述嵌入式系統(tǒng)的第一到達(dá)事件個數(shù)和第二到達(dá)事件個數(shù)；其中，所述第一到達(dá)事件個數(shù)為根據(jù)所述嵌入式系統(tǒng)的特征獲取到達(dá)事件上限曲線的到達(dá)事件個數(shù)，所述第二到達(dá)事件個數(shù)為根據(jù)所述嵌入式系統(tǒng)的歷史記錄獲取所述歷史管理周期的工作頻率和所述歷史觀察窗口的到達(dá)事件個數(shù)； 下一管理周期到達(dá)事件個數(shù)獲取單元，用于根據(jù)所述第一到達(dá)事件個數(shù)和所述第二到達(dá)事件個數(shù)獲取當(dāng)前管理周期的下一管理周期的到達(dá)事件個數(shù)； 工作頻率獲取單元，用于根據(jù)所獲得的下一管理周期的到達(dá)事件個數(shù)獲得下一管理周期的嵌入式系統(tǒng)的工作頻率； 臨界頻率確定單元，用于根據(jù)所述歷史管理周期的工作頻率、嵌入式系統(tǒng)的最大頻率和所述下一管理周期的工作頻率確定所述嵌入式系統(tǒng)的臨界頻率。
6.如權(quán)利要求5所述的確定嵌入式系統(tǒng)的臨界頻率的裝置，其中， 所述臨界頻率確定單元包括: 到達(dá)事件前移模塊，用于將超出所述嵌入式系統(tǒng)的最大頻率的部分所對應(yīng)的到達(dá)事件前移到歷史管理周期處理； 最大頻率判斷模塊，用于判斷所述下一管理周期的工作頻率是否超出所述嵌入式系統(tǒng)的最大頻率，如果未超出，則所述臨界頻率確定單元將所述嵌入式系統(tǒng)的最大頻率作為所述嵌入式系統(tǒng)的臨界頻率；如果超出，則到達(dá)事件前移模塊將超出所述嵌入式系統(tǒng)的最大頻率的部分所對應(yīng)的到達(dá)事件前移到歷史管理周期處理，并且，所述臨界頻率確定單元將歷史管理周期中的在不超出所述嵌入式系統(tǒng)的最大頻率處理完所有到達(dá)事件的管理周期的工作頻率作為所述嵌入式系統(tǒng)的臨界頻率。
7.如權(quán)利要求5所述的確定嵌入式系統(tǒng)的臨界頻率的裝置，其中， 所述裝置還包括: 最大頻率運(yùn)行模塊，用于當(dāng)所述下一管理周期的工作頻率大于或等于所述嵌入式系統(tǒng)的臨界頻率時，以其最大頻率運(yùn)行所述嵌入式系統(tǒng)； 工作頻率運(yùn)行模塊，用于當(dāng)所述下一管理周期的工作頻率小于所述嵌入式系統(tǒng)的臨界頻率時，以所述下一管理周期的工作頻率運(yùn)行所述嵌入式系統(tǒng)。
【文檔編號】G06F1/32GK103744502SQ201310751302
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】聶山人, 張霞, 趙立軍, 楊明, 毛泳江, 張翼, 張騫, 蔣理成 申請人:東軟集團(tuán)股份有限公司