專利名稱：一種多任務(wù)系統(tǒng)中自動(dòng)管理cpu功耗的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多任務(wù)系統(tǒng)中對(duì)可調(diào)節(jié)核心電壓/工作頻率的CPU進(jìn)行自動(dòng)功耗管理的方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)前嵌入式系統(tǒng)中，CPU的功耗已經(jīng)越來越成為必須仔細(xì)考慮的問題。
CPU的功耗基本是動(dòng)態(tài)功耗，滿足公式Pd=CTV2f,目前很多系統(tǒng)中可以對(duì)CPU的核心工作電壓和工作頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)，以達(dá)到可對(duì)CPU工作功耗進(jìn)行管 理的目的。這些系統(tǒng)需要開發(fā)者根據(jù)具體應(yīng)用需要的MIPS估算并編程調(diào)節(jié) CPU的工作頻率，而且這個(gè)指定頻率未必是該系統(tǒng)中這個(gè)應(yīng)用工作所需要的最優(yōu)頻率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種方法，不需要應(yīng)用開發(fā)人員具體考慮CPU工 作頻率，通過在多任務(wù)系統(tǒng)中設(shè)置一些流程來監(jiān)控CPU的工作負(fù)荷，并根 據(jù)工作負(fù)荷自動(dòng)調(diào)節(jié)CPU工作頻率到高于滿足應(yīng)用需求的最低頻率。這個(gè) 方法是根據(jù)CPU工作負(fù)荷自動(dòng)調(diào)節(jié)的，因此，幾乎是最優(yōu)的。
本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)
一種自動(dòng)管理CPU功耗的方法該方法在多任務(wù)系統(tǒng)中添加一個(gè)優(yōu)先級(jí)為最低的監(jiān)控任務(wù)，添加一個(gè)監(jiān)控定時(shí)器，其工作的任務(wù)環(huán)境高于所有常規(guī)任務(wù)。在監(jiān)控任務(wù)中，以一定的策略降低CPU工作電壓/頻率并復(fù)位監(jiān)控 定時(shí)器，在監(jiān)控定時(shí)器中以一定的策略提高CPU工作電壓/頻率。
這樣分別討論CPU工作頻率高于當(dāng)前應(yīng)用需求和CPU工作頻率低于當(dāng)
前應(yīng)用需求的情況
當(dāng)CPU工作頻率高于當(dāng)前應(yīng)用需求時(shí)，工作一段時(shí)間后所有高優(yōu)先級(jí)
任務(wù)的工作都被處理，各任務(wù)先后進(jìn)入休眠狀態(tài)，這時(shí)，CPU的控制權(quán)必然 落入優(yōu)先級(jí)最低的監(jiān)控任務(wù)，在監(jiān)控任務(wù)中降低CPU工作頻率，并復(fù)位監(jiān) 控定時(shí)器。如果調(diào)節(jié)后CPU工作頻率還是偏高，那么就會(huì)繼續(xù)被監(jiān)控任務(wù)降低。
當(dāng)CPU工作頻率低于當(dāng)前應(yīng)用需求時(shí)，工作到達(dá)監(jiān)控定時(shí)器的期限時(shí)， CPU的控制權(quán)還沒有落入優(yōu)先級(jí)最低的監(jiān)控任務(wù)，這時(shí)在監(jiān)控定時(shí)器的處理 中就需要提高CPU工作頻率并復(fù)位監(jiān)控定時(shí)器。如果調(diào)節(jié)后CPU工作頻率
還是偏低，那么，就會(huì)繼續(xù)達(dá)到監(jiān)控定時(shí)器期限，并提高工作頻率。
因此，當(dāng)CPU工作頻率與系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行所需要的MIPS不符時(shí)，監(jiān)控任
務(wù)和監(jiān)控定時(shí)器會(huì)很快對(duì)其進(jìn)行調(diào)節(jié)。
本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于實(shí)現(xiàn)了 CPU工作頻率根據(jù)實(shí)際應(yīng)用工作
的負(fù)荷情況自動(dòng)調(diào)節(jié)，從而對(duì)CPU的功耗進(jìn)行優(yōu)化的自動(dòng)管理。


圖l為本發(fā)明中最低優(yōu)先級(jí)的監(jiān)控任務(wù)流程示意圖。
圖2為本發(fā)明中監(jiān)控定時(shí)器處理函數(shù)的流程示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖給出本發(fā)明較佳實(shí)施例，以詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
如圖1所示，最低優(yōu)先級(jí)的監(jiān)控任務(wù)，當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)中所有其它任務(wù)都處
于休眠狀態(tài)時(shí)，CPU的控制權(quán)才能落入這個(gè)監(jiān)控任務(wù)，也就是說，當(dāng)監(jiān)控任 務(wù)運(yùn)行時(shí)，CPU已處于空閑狀態(tài)。
監(jiān)控任務(wù)中包括如下步驟
步驟ll，進(jìn)行降低CPU工作頻率的動(dòng)作，并記錄該頻率；
步驟12，復(fù)位監(jiān)控定時(shí)器，以便CPU再次工作時(shí)重新計(jì)時(shí)；
步驟13，使CPU進(jìn)入休眠狀態(tài)，此時(shí)沒有其它任務(wù)，應(yīng)使CPU進(jìn)入深
入的省電狀態(tài)。
當(dāng)CPU進(jìn)入休眠狀態(tài)時(shí)，監(jiān)控定時(shí)器應(yīng)該不再繼續(xù)計(jì)時(shí)，以免引入不 希望的監(jiān)控定時(shí)器處理。
如圖2所示，監(jiān)控定時(shí)器到期的處理流程。當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)中一直有高優(yōu)先 級(jí)的任務(wù)在運(yùn)行，不能進(jìn)入監(jiān)控任務(wù)，就沒有機(jī)會(huì)復(fù)位監(jiān)控定時(shí)器， 一直到 監(jiān)控定時(shí)器到期還沒有復(fù)位，就可以認(rèn)為此時(shí)CPU負(fù)荷偏高，應(yīng)該調(diào)高CPU 工作頻率。因此，監(jiān)控定時(shí)器到期的處理流程中包括如下步驟 步驟21，進(jìn)行提高CPU工作頻率的動(dòng)作，并記錄該頻率； 步驟22，復(fù)位監(jiān)控定時(shí)器，以便重新開始計(jì)時(shí)監(jiān)控。 本發(fā)明可應(yīng)用于所有可靈活調(diào)節(jié)CPU工作電壓/頻率的多任務(wù)系統(tǒng)中， 具體頻率調(diào)節(jié)的幅度和監(jiān)控定時(shí)器的時(shí)間設(shè)置根據(jù)具體實(shí)施的軟、硬件平臺(tái) 而調(diào)整。
權(quán)利要求
1、一種多任務(wù)系統(tǒng)中自動(dòng)管理CPU功耗的方法，其特征在于，該方法中提出一個(gè)優(yōu)先級(jí)最低的監(jiān)控任務(wù)和一個(gè)監(jiān)控定時(shí)器對(duì)CPU負(fù)荷情況進(jìn)行監(jiān)控并據(jù)此自動(dòng)調(diào)節(jié)CPU的工作電壓/頻率。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種在多任務(wù)系統(tǒng)中自動(dòng)管理CPU功耗的方法，以盡可能降低CPU工作的平均功耗。在該方法中，對(duì)CPU的工作負(fù)荷進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)，當(dāng)負(fù)荷空閑時(shí)降低核心工作電壓和頻率，當(dāng)負(fù)荷較高時(shí)提高核心工作電壓、頻率。
文檔編號(hào)G06F1/32GK101201689SQ20061011953
公開日2008年6月18日 申請(qǐng)日期2006年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月13日
發(fā)明者錢志濱 申請(qǐng)人:上海晨興電子科技有限公司