一種車載終端利用串口實現(xiàn)cpu負(fù)擔(dān)動態(tài)平衡的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種車載終端利用串口實現(xiàn)CPU負(fù)擔(dān)動態(tài)平衡的方法，包括：步驟1：CPU負(fù)擔(dān)調(diào)度程序C實時監(jiān)控車載終端模塊和導(dǎo)航屏線程的CPU使用率；步驟2：CPU負(fù)擔(dān)調(diào)度程序C檢測到有車載終端模塊或者導(dǎo)航屏線程的CPU使用率超出預(yù)設(shè)值，則通知導(dǎo)航屏或車載終端對CPU使用率超出預(yù)設(shè)值的模塊或線程進(jìn)行抽象，抽象結(jié)束后返回通知CPU負(fù)擔(dān)調(diào)度程序C；步驟3：CPU負(fù)擔(dān)調(diào)度程序C將此超出預(yù)設(shè)值的車載終端模塊或者導(dǎo)航屏線程加入到CPU負(fù)擔(dān)調(diào)度程序C的動態(tài)平衡模塊序列中去。該動態(tài)平衡模塊序列用于獲取超出預(yù)設(shè)值的車載終端模塊或者導(dǎo)航屏線程的編號，按照優(yōu)先級以及超出CPU占用率的情況進(jìn)行排序，然后順序執(zhí)行該動態(tài)平衡模塊序列，進(jìn)而達(dá)到實現(xiàn)負(fù)載平衡的目的。
【專利說明】—種車載終端利用串口實現(xiàn)CPU負(fù)擔(dān)動態(tài)平衡的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及CPU負(fù)擔(dān)動態(tài)平衡的方法，具體涉及一種車載導(dǎo)航屏和車載終端利用串口實現(xiàn)CPU負(fù)擔(dān)動態(tài)平衡的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]車聯(lián)網(wǎng)行業(yè)GPS用戶(如出租車，公交車)的GPS車載系統(tǒng)一般由車載終端加調(diào)度屏組成。隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，技術(shù)的進(jìn)步，傳統(tǒng)的簡單調(diào)度屏逐漸被功能強(qiáng)大的導(dǎo)航調(diào)度屏(簡稱導(dǎo)航屏)替代。導(dǎo)航屏一般都是7寸或更大的彩屏，采用Android或WinCE操作系統(tǒng)，可以實現(xiàn)調(diào)度、導(dǎo)航、多媒體播放等強(qiáng)大的功能，和車載終端之間的交互也更加復(fù)雜。導(dǎo)航屏一般采用和車載終端類似的ARM9或者更強(qiáng)大的CPU，性能較強(qiáng)。
[0003]但是在實際使用中，往往車載終端CPU負(fù)擔(dān)較重，太多的功能導(dǎo)致CPU不堪重負(fù)，從而造成整體性能下降或延時，而導(dǎo)航屏往往負(fù)載較輕，CPU計算能力大部分時間被閑置。極端情況下(比如導(dǎo)航屏計算導(dǎo)航路線時)也會出現(xiàn)導(dǎo)航屏CPU處理量過大而車載終端CPU負(fù)載較為輕松的情況。如何平衡導(dǎo)航屏和車載終端之間CPU使用率成為了行業(yè)中的難題。如果能提出一種車載導(dǎo)航屏和車載終端CPU負(fù)擔(dān)動態(tài)平衡的方法來解決這一難題，使導(dǎo)航屏和車載終端的CPU計算能力都能得到充分的利用，將大大的提高車載GPS系統(tǒng)的工作效率，提高客戶體驗，使車載GPS系統(tǒng)發(fā)揮更大的作用。而車載終端和導(dǎo)航屏之間一般是串口通訊，串口通訊速率較低，現(xiàn)有的CPU動態(tài)平衡方案基本上兩個CPU在同一個設(shè)備里，交互通過高速總線。目前市場上還沒有別的廠家能提出方案，解決車載導(dǎo)航屏和車載終端這個設(shè)備之間通過串口實現(xiàn)CPU負(fù)載動態(tài)平衡的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]因此，本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種車載導(dǎo)航屏和車載終端兩個不同設(shè)備之間通過串口實現(xiàn)CPU負(fù)擔(dān)動態(tài)平衡的方法，以實現(xiàn)車載終端和導(dǎo)航屏這兩者的CPU之間的負(fù)載平衡，充分發(fā)揮這兩個CPU (車載終端的CPU和導(dǎo)航屏的CPU)的計算能力，來大大提高車載GPS系統(tǒng)的工作效率。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的思路如下:一般的，車載終端和導(dǎo)航調(diào)度屏之間，一般都是通過串口通訊。而串口通訊速率較低，最多只有115200bps，所以以前常用的在同一設(shè)備間兩不同CPU負(fù)載平衡的方法并不適用。本發(fā)明則實現(xiàn)了在較低數(shù)據(jù)交換情況下兩不同設(shè)備之間通過低速串口實現(xiàn)CPU負(fù)載的平衡。
[0006]具體的，本發(fā)明的一種車載終端利用串口實現(xiàn)CPU負(fù)擔(dān)動態(tài)平衡的方法，在導(dǎo)航屏的程序中增加一個CPU負(fù)擔(dān)調(diào)度程序C，該CPU負(fù)擔(dān)調(diào)度程序C負(fù)責(zé)判斷各車載終端模塊和導(dǎo)航屏線程的CPU占用率情況并動態(tài)調(diào)度，其調(diào)度方法如下:
步驟1:CPU負(fù)擔(dān)調(diào)度程序C實時監(jiān)控車載終端模塊和導(dǎo)航屏線程的CPU使用率；
步驟2 =CPU負(fù)擔(dān)調(diào)度程序C檢測到有車載終端模塊或者導(dǎo)航屏線程的CPU使用率超出預(yù)設(shè)值(導(dǎo)航屏或者車載終端突發(fā)負(fù)載比較重的線程或者模塊時，則會發(fā)生該情況)，則通知導(dǎo)航屏或車載終端對CPU使用率超出預(yù)設(shè)值的線程或模塊進(jìn)行抽象，導(dǎo)航屏或車載終端抽象結(jié)束后返回通知CPU負(fù)擔(dān)調(diào)度程序C ；
步驟3 =CPU負(fù)擔(dān)調(diào)度程序C將此超出預(yù)設(shè)值的車載終端模塊或者導(dǎo)航屏線程加入到CPU負(fù)擔(dān)調(diào)度程序C的動態(tài)平衡模塊序列中去；其中該動態(tài)平衡模塊序列是用CPU負(fù)擔(dān)調(diào)度程序C來維護(hù)的，該動態(tài)平衡模塊序列用于獲取超出預(yù)設(shè)值的車載終端模塊或者導(dǎo)航屏線程的編號，按照優(yōu)先級以及超出CPU占用率的情況進(jìn)行排序，CPU負(fù)擔(dān)調(diào)度程序C順序執(zhí)行該動態(tài)平衡模塊序列，進(jìn)而達(dá)到實現(xiàn)負(fù)載平衡的目的；
步驟4:如果超出預(yù)設(shè)值是車載終端模塊，則CPU負(fù)擔(dān)調(diào)度程序C通知導(dǎo)航屏CPU執(zhí)行該車載終端模塊，并終止車載終端CPU繼續(xù)執(zhí)行該模塊；
如果超出預(yù)設(shè)值的是導(dǎo)航屏線程，則CPU負(fù)擔(dān)調(diào)度程序C通知車載終端CPU執(zhí)行該導(dǎo)航屏線程，并終止導(dǎo)航屏CPU繼續(xù)執(zhí)行該導(dǎo)航屏線程。
[0007]所述步驟I中，還包括如下過程:車載終端模塊或?qū)Ш狡辆€程如果檢測到CPU使用率高的線程，則自動將該CPU使用率高的線程向CPU負(fù)擔(dān)調(diào)度程序C匯報。
[0008]所述步驟2中，導(dǎo)航屏或車載終端對CPU使用率超出預(yù)設(shè)值的模塊或線程進(jìn)行抽象，具體是將車載終端的程序中的CPU占用率比較高的模塊進(jìn)行抽象，將導(dǎo)航屏的程序中的CPU占用率比較高的線程進(jìn)行抽象，將這些線程或模塊復(fù)雜的計算統(tǒng)一成浮點計算模塊在不同運算規(guī)則下的結(jié)果(可先生成一個統(tǒng)一的計算模板，數(shù)據(jù)處理即可抽象為計算模板的不同規(guī)則的疊加)，這些標(biāo)準(zhǔn)浮點計算模塊擁有標(biāo)準(zhǔn)的輸入輸出接口，支持抽象出來的若干計算規(guī)則，這樣，導(dǎo)航屏和車載終端之間交換處理數(shù)據(jù)則只需要通過串口交換輸入和規(guī)則序號，獲得輸出結(jié)果即可，這樣，可大大節(jié)省兩者間交互的數(shù)據(jù)量。將車載終端抽象出來的模塊記為車載終端模塊Al，A2，..An，將導(dǎo)航屏抽象出來的線程記為導(dǎo)航屏線程BI，B2，…Bm0`[0009]因為串口間通訊速率比較低，不能及時傳輸較大的數(shù)據(jù)量，所以才需要把一些較復(fù)雜的計算模塊抽象成簡單的浮點計算通過規(guī)則疊加，這樣只需要傳輸這些簡單的浮點計算的規(guī)則，從而可以實現(xiàn)低數(shù)據(jù)傳輸量下的負(fù)載平衡，因此，本發(fā)明通過上述步驟I和步驟2即可通過低速串口實現(xiàn)CPU負(fù)載的平衡。
[0010]上述過程中，CPU負(fù)擔(dān)調(diào)度程序C實時獲取車載終端CPU和導(dǎo)航屏CPU的運行情況，對自動對其負(fù)載情況進(jìn)行分析判斷。如果車載終端CPU總體負(fù)載過大，而導(dǎo)航屏CPU利用率低，則從車載終端模塊Al-An中找到最耗CPU的模塊，例如最耗CPU的模塊是Al，則通過串口通知導(dǎo)航屏程序加載計算對應(yīng)的模塊ABl (通過標(biāo)準(zhǔn)浮點計算模塊計算得到的)，接收車載終端程序傳來的Al程序的輸入和規(guī)則，并將ABl的輸出傳送給車載終端程序，同時通知車載終端程序關(guān)閉計算模塊Al，將Al模塊的輸入及規(guī)則傳送給導(dǎo)航屏程序，并接受ABl模塊的輸出。若車載終端CPU利用率還是較高，則繼續(xù)轉(zhuǎn)移計算模塊A2 ;同理，如導(dǎo)航屏CPU利用率較高，則轉(zhuǎn)移BI模塊，以此類推，從而實現(xiàn)了通過低速串口導(dǎo)航屏和車載終端CPU負(fù)擔(dān)的動態(tài)平衡。
[0011]本發(fā)明通過上述方案，實現(xiàn)車載導(dǎo)航屏和車載終端利用串口實現(xiàn)CPU負(fù)擔(dān)動態(tài)平衡。具體的，通過車載終端和導(dǎo)航屏兩種設(shè)備的不同的CPU，利用較為低速的串口實現(xiàn)了整個GPS系統(tǒng)計算能力的動態(tài)平衡，客觀上達(dá)到了同一設(shè)備之間“雙核”的效果，避免了一個CPU吃不了，另一個CPU吃不飽的不均衡的狀況，從而避免了設(shè)備實際運行中因為車載終端(PU或?qū)Ш狡罜PU處理不過來而導(dǎo)致的系統(tǒng)處理水平下降、卡機(jī)、速度慢等狀況(如車臺在實時錄音壓縮時播放tts會卡頓，計算導(dǎo)航路線耗時過長的現(xiàn)象)，使導(dǎo)航屏和車載終端的CPU計算能力都能得到充分的利用，大大的提高了車載GPS系統(tǒng)的工作效率，提高了客戶體驗，使車載GPS系統(tǒng)能夠發(fā)揮更大的作用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明的操作流程示意圖。
【具體實施方式】
[0013]現(xiàn)結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0014]程序開發(fā)時，針對嵌入式系統(tǒng)的特點，將車載終端的程序中的CPU占用率比較高(比如大于20%)的模塊進(jìn)行抽象，將導(dǎo)航屏的程序中的CPU占用率比較高的線程進(jìn)行抽象，即將這些模塊復(fù)雜的計算統(tǒng)一成浮點計算模塊在不同運算規(guī)則下的結(jié)果(可先生成一個統(tǒng)一的計算模板，數(shù)據(jù)處理即可抽象為計算模板的不同規(guī)則的疊加。類似于不同的計算，可以比作某種運算的各種規(guī)則下的疊加，也就是本發(fā)明把這些復(fù)雜的計算抽象成某些基本計算模塊在不同規(guī)則下的疊加)，這些標(biāo)準(zhǔn)浮點計算模塊擁有標(biāo)準(zhǔn)的輸入輸出接口，支持抽象出來的若干計算規(guī)則，這樣，導(dǎo)航屏和車載終端之間交換處理數(shù)據(jù)則只需要通過串口交換輸入和規(guī)則序號，獲得輸出結(jié)果即可，這樣，可大大節(jié)省兩者間交互的數(shù)據(jù)量。簡單來說抽象出來的如車載終端模塊Al，A2..An，導(dǎo)航屏線程BI，B2, Bm，在相對負(fù)擔(dān)比較輕的導(dǎo)航屏程序中增加一個CPU負(fù)擔(dān)調(diào)度程序C，由這個程序負(fù)責(zé)判斷各模塊的CPU占用率情況并動態(tài)調(diào)度。如圖，系統(tǒng)上電，導(dǎo)航屏和車載終端正常加載模塊Bl-Bm，C;Al-An。如果導(dǎo)航屏或者車載終端突發(fā)負(fù)載比較重的程序或者模塊，則立即按照已有規(guī)則抽象，并通知調(diào)度程序C。C將此新的模塊加入到動態(tài)平衡模塊序列中去。C程序?qū)崟r獲取車載終端導(dǎo)航屏告訴自己的CPU負(fù)載情況，并自動判斷。如車載終端CPU總體負(fù)載過大，而導(dǎo)航屏CPU利用率低，則從Al-An模塊中判斷最耗CPU的模塊如是Al，則通過串口通知導(dǎo)航屏程序加載計算對應(yīng)的模塊AB1，接收車載終端程序傳來的Al程序的輸入和規(guī)則，并將ABl的輸出傳送給車載終端程序，同時通知車載終端程序關(guān)閉計算模塊Al JfAl模塊的輸入及規(guī)則傳送給導(dǎo)航屏程序，并接受ABl模塊的輸出。若車載終端CPU利用率還是較高，則繼續(xù)轉(zhuǎn)移計算模塊A2。同理，如導(dǎo)航屏CPU利用率較高，則轉(zhuǎn)移BI模塊，以此類推，從而實現(xiàn)了通過低速串口導(dǎo)航屏和車載終端CPU負(fù)擔(dān)的動態(tài)平衡。
[0015]盡管結(jié)合優(yōu)選實施方案具體展示和介紹了本發(fā)明，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不脫離所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，在形式上和細(xì)節(jié)上可以對本發(fā)明做出各種變化，均為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種車載終端利用串口實現(xiàn)CPU負(fù)擔(dān)動態(tài)平衡的方法，在導(dǎo)航屏的程序中增加一個CPU負(fù)擔(dān)調(diào)度程序C，該CPU負(fù)擔(dān)調(diào)度程序C負(fù)責(zé)判斷各車載終端模塊和導(dǎo)航屏線程的CPU占用率情況并動態(tài)調(diào)度，其調(diào)度方法如下: 步驟1:CPU負(fù)擔(dān)調(diào)度程序C實時監(jiān)控車載終端模塊和導(dǎo)航屏線程的CPU使用率； 步驟2 =CPU負(fù)擔(dān)調(diào)度程序C檢測到有車載終端模塊或者導(dǎo)航屏線程的CPU使用率超出預(yù)設(shè)值，則通知導(dǎo)航屏或車載終端對CPU使用率超出預(yù)設(shè)值的模塊或線程進(jìn)行抽象，導(dǎo)航屏或車載終端抽象結(jié)束后返回通知CPU負(fù)擔(dān)調(diào)度程序C ； 步驟3 =CPU負(fù)擔(dān)調(diào)度程序C將此超出預(yù)設(shè)值的車載終端模塊或者導(dǎo)航屏線程加入到CPU負(fù)擔(dān)調(diào)度程序C的動態(tài)平衡模塊序列中去；其中該動態(tài)平衡模塊序列是用CPU負(fù)擔(dān)調(diào)度程序C來維護(hù)的，該動態(tài)平衡模塊序列用于獲取超出預(yù)設(shè)值的車載終端模塊或者導(dǎo)航屏線程的編號，按照優(yōu)先級以及超出CPU占用率的情況進(jìn)行排序，(PU負(fù)擔(dān)調(diào)度程序C順序執(zhí)行該動態(tài)平衡模塊序列，進(jìn)而達(dá)到實現(xiàn)負(fù)載平衡的目的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車載終端利用串口實現(xiàn)CPU負(fù)擔(dān)動態(tài)平衡的方法，其特征在于:所述步驟2中，導(dǎo)航屏或車載終端對CPU使用率超出預(yù)設(shè)值的模塊或線程進(jìn)行抽象，具體是將車載終端的程序中的CPU占用率比較高的模塊進(jìn)行抽象，將導(dǎo)航屏的程序中的CPU占用率比較高的線程進(jìn)行抽象，將這些模塊或線程復(fù)雜的計算統(tǒng)一成浮點計算模塊在不同運算規(guī)則下的結(jié)果。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的車載終端利用串口實現(xiàn)CPU負(fù)擔(dān)動態(tài)平衡的方法，其特征在于:還包括步驟4:如果超出預(yù)設(shè)值是車載終端模塊，則CPU負(fù)擔(dān)調(diào)度程序C通知導(dǎo)航屏CPU執(zhí)行該車載終端模塊，并終止車載終端CPU繼續(xù)執(zhí)行該模塊； 如果超出預(yù)設(shè)值的是導(dǎo)航屏線程，則CPU負(fù)擔(dān)調(diào)度程序C通知車載終端CPU執(zhí)行該導(dǎo)航屏線程，并終止導(dǎo)航屏CPU繼續(xù)執(zhí)行該導(dǎo)航屏線程。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的車載終端利用串口實現(xiàn)CPU負(fù)擔(dān)動態(tài)平衡的方法，其特征在于:所述步驟I中，還包括如下過程:車載終端模塊或?qū)Ш狡辆€程如果檢測到CPU使用率高的線程，則自動將該CPU使用率高的線程向CPU負(fù)擔(dān)調(diào)度程序C匯報。
【文檔編號】G06F9/50GK103713957SQ201410007337
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2014年1月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月8日
【發(fā)明者】唐磊, 許寧, 林德輝, 陳華云, 黃鵬, 蔡珊 申請人:廈門雅迅網(wǎng)絡(luò)股份有限公司