CN101201689A - 一种多任务系统中自动管理cpu功耗的方法 - Google Patents

一种多任务系统中自动管理cpu功耗的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种在多任务系统中自动管理CPU功耗的方法，以尽可能降低CPU工作的平均功耗。在该方法中，对CPU的工作负荷进行自动检测，当负荷空闲时降低核心工作电压和频率，当负荷较高时提高核心工作电压、频率。

Description

一种多任务系统中自动管理CPU功耗的方法
技术领域
本发明涉及一种多任务系统中对可调节核心电压/工作频率的CPU进行自动功耗管理的方法。
背景技术
当前嵌入式系统中，CPU的功耗已经越来越成为必须仔细考虑的问题。CPU的功耗基本是动态功耗，满足公式：Pd＝CTV2f，目前很多系统中可以对CPU的核心工作电压和工作频率进行调节，以达到可对CPU工作功耗进行管理的目的。这些系统需要开发者根据具体应用需要的MIPS估算并编程调节CPU的工作频率，而且这个指定频率未必是该系统中这个应用工作所需要的最优频率。
发明内容
本发明的目的是提供一种方法，不需要应用开发人员具体考虑CPU工作频率，通过在多任务系统中设置一些流程来监控CPU的工作负荷，并根据工作负荷自动调节CPU工作频率到高于满足应用需求的最低频率。这个方法是根据CPU工作负荷自动调节的，因此，几乎是最优的。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种自动管理CPU功耗的方法：该方法在多任务系统中添加一个优先级为最低的监控任务，添加一个监控定时器，其工作的任务环境高于所有常规任务。在监控任务中，以一定的策略降低CPU工作电压/频率并复位监控定时器，在监控定时器中以一定的策略提高CPU工作电压/频率。
这样分别讨论CPU工作频率高于当前应用需求和CPU工作频率低于当前应用需求的情况：
当CPU工作频率高于当前应用需求时，工作一段时间后所有高优先级任务的工作都被处理，各任务先后进入休眠状态，这时，CPU的控制权必然落入优先级最低的监控任务，在监控任务中降低CPU工作频率，并复位监控定时器。如果调节后CPU工作频率还是偏高，那么就会继续被监控任务降低。
当CPU工作频率低于当前应用需求时，工作到达监控定时器的期限时，CPU的控制权还没有落入优先级最低的监控任务，这时在监控定时器的处理中就需要提高CPU工作频率并复位监控定时器。如果调节后CPU工作频率还是偏低，那么，就会继续达到监控定时器期限，并提高工作频率。
因此，当CPU工作频率与系统实际运行所需要的MIPS不符时，监控任务和监控定时器会很快对其进行调节。
本发明的积极进步效果在于：实现了CPU工作频率根据实际应用工作的负荷情况自动调节，从而对CPU的功耗进行优化的自动管理。
附图说明
图1为本发明中最低优先级的监控任务流程示意图。
图2为本发明中监控定时器处理函数的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。
如图l所示，最低优先级的监控任务，当整个系统中所有其它任务都处于休眠状态时，CPU的控制权才能落入这个监控任务，也就是说，当监控任务运行时，CPU已处于空闲状态。
监控任务中包括如下步骤：
步骤11，进行降低CPU工作频率的动作，并记录该频率；
步骤12，复位监控定时器，以便CPU再次工作时重新计时；
步骤13，使CPU进入休眠状态，此时没有其它任务，应使CPU进入深入的省电状态。
当CPU进入休眠状态时，监控定时器应该不再继续计时，以免引入不希望的监控定时器处理。
如图2所示，监控定时器到期的处理流程。当整个系统中一直有高优先级的任务在运行，不能进入监控任务，就没有机会复位监控定时器，一直到监控定时器到期还没有复位，就可以认为此时CPU负荷偏高，应该调高CPU工作频率。因此，监控定时器到期的处理流程中包括如下步骤：
步骤21，进行提高CPU工作频率的动作，并记录该频率；
步骤22，复位监控定时器，以便重新开始计时监控。
本发明可应用于所有可灵活调节CPU工作电压/频率的多任务系统中，具体频率调节的幅度和监控定时器的时间设置根据具体实施的软、硬件平台而调整。

Claims (1)

1.一种多任务系统中自动管理CPU功耗的方法，其特征在于，该方法中提出一个优先级最低的监控任务和一个监控定时器对CPU负荷情况进行监控并据此自动调节CPU的工作电压/频率。
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