CN110134215A - 数据处理方法、装置、电子设备及可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种数据处理方法、装置、电子设备及可读存储介质，该方法包括：确定处理器运行的程序中影响操作系统实时性的目标指令；获取针对所述目标指令的用于调节所述处理器的时钟频率的预设目标参数；根据所述预设目标参数提升所述处理器的时钟频率，以加快对所述目标指令的执行速度。所以，该方案中针对目标指令来提升处理器的时钟频率，并且依据预设目标参数来提升处理器的时钟频率，从而可以有效提高操作系统的实时性能，进而避免了现有技术中通过用户调节处理器不能很好地掌握时钟频率的调节时机或调节幅度以至于无法确保操作系统实时性的问题。

Description

数据处理方法、装置、电子设备及可读存储介质

技术领域

本申请涉及计算机技术领域，具体而言，涉及一种数据处理方法、装置、电子设备及可读存储介质。

背景技术

操作系统为了保证其实时性，需要在限制时间内完成某些特定任务，这些任务的执行一般由处理器来完成，衡量处理器执行速度的一个最重要的指标就是处理器的时钟频率，时钟频率越高，执行指令的速度就越快，从而操作系统的实时性能就越好。

现有技术中，操作系统虽然提供了用户调节处理器时钟频率的接口，由用户来对处理器的时钟频率进行调节，但是用户很难掌握调节的时机，如此可能导致处理器的时钟频率过高或过低，或者使得处理器处于调节后的时钟频率的持续时间较长或较短，这样可能无法准确地保证操作系统的实时性。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例的目的在于提供一种数据处理方法、装置、电子设备及可读存储介质，以改善现有技术中无法准确地保证操作系统的实时性的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种数据处理方法，所述方法包括：确定处理器运行的程序中影响操作系统实时性的目标指令；获取针对所述目标指令的用于调节所述处理器的时钟频率的预设目标参数；根据所述预设目标参数提升所述处理器的时钟频率，以加快对所述目标指令的执行速度。

在上述实现过程中，通过确定处理器运行的程序中的影响操作系统实时性的目标指令，然后获取针对目标指令的用于调节处理器的时钟频率的预设目标参数，基于该预设目标参数来提升处理器的时钟频率，从而加快对目标指令的执行速度，所以，该方案中针对目标指令来提升处理器的时钟频率，并且依据预设目标参数来提升处理器的时钟频率，从而可以有效提高操作系统的实时性能，进而避免了现有技术中通过用户调节处理器不能很好地掌握时钟频率的调节时机或调节幅度以至于导致无法确保操作系统实时性的问题。

可选地，所述预设目标参数包括调节所述处理器的时钟频率的预设目标时间点、预设目标调节幅度以及预设目标持续时间中的至少一种参数。通过确定调节处理器的时钟频率的上述参数，从而可以掌握处理器频率调节的时机，进而在针对目标指令提升处理器的频率时，可以保证操作系统的实时性。

可选地，所述确定处理器运行的程序中影响操作系统实时性的目标指令之前，所述方法还包括：确定所述处理器对所述程序进行模拟运行过程中影响所述操作系统实时性的至少一个关键指令，所述至少一个关键指令包括所述目标指令；确定每个关键指令对应的用于调节所述处理器的时钟频率的关键参数，共获得至少一个关键参数，所述至少一个关键参数包括所述预设目标参数。

在上述实现过程中，通过对程序进行模拟运行，在模拟运行过程中获取影响操作系统实时性的至少一个关键指令以及其对应的关键参数，使得在处理器真正执行该程序时，可以直接快速地确定出影响操作系统实时性的目标指令。

可选地，所述确定所述处理器对所述程序进行模拟运行过程中影响所述操作系统实时性的至少一个关键指令，包括：获取所述处理器对所述程序进行模拟运行过程中的硬件执行数据以及软件执行数据；根据所述硬件执行数据与所述软件执行数据确定影响所述操作系统实时性的至少一个关键指令。

在上述实现过程中，根据程序模拟运行过程中获得的硬件执行数据以及软件执行数据确定影响操作系统实时性的至少一个关键指令，如此，可通过这些数据更加准确的确定出程序中哪些指令是影响操作系统实时性的关键指令。

可选地，所述根据所述硬件执行数据与所述软件执行数据确定影响所述操作系统实时性的至少一个关键指令，包括：将所述硬件执行数据与预设硬件执行数据进行匹配，以及将所述软件执行数据与预设软件执行数据进行匹配，获得匹配度；根据所述匹配度确定影响所述操作系统实时性的至少一个关键指令。

在上述实现过程中，根据数据的匹配度来确定至少一个关键指令，从而可以通过匹配度更加准确的确定出程序中哪些指令是影响操作系统实时性的关键指令。

可选地，所述确定每个关键指令对应的用于调节所述处理器的时钟频率的关键参数，包括：确定用于调节所述处理器的时钟频率的每个初始关键参数与对应的关键指令之间的初始对应关系作为遗传算法的初始种群；重复执行以下过程，直至满足预设结束规则，获得最后一代群体，所述最后一代群体包括每个关键指令对应的关键参数：利用预设的适应度评价函数评价所述初始对应关系，获得每个初始对应关系的适应度；根据所述每个初始对应关系的适应度进行遗传算法的选择操作，并进行遗传算法的交叉操作和变异操作，生成新一代群体。

在上述实现过程中，通过遗传算法来获得每个关键指令对应的关键参数，由于遗传算法的自学习特性，可以对设置的初始参数进行调整，从而可以获得一个最优的关键参数。

可选地，所述确定所述处理器对所述程序进行模拟运行过程中影响所述操作系统实时性的至少一个关键指令之后，还包括：对每个关键指令进行标注，获得每个关键指令对应的预设标注；确定处理器运行的程序中影响操作系统实时性的目标指令，包括：判断所述处理器运行的程序中是否包括携带有对应的预设标注的指令，若有，则确定所述指令为影响操作系统实时性的目标指令。

在上述实现过程中，通过对关键指令进行标注，由此处理器在实际运行程序时可以根据预设标注直接快速地确定出影响操作系统实时性的目标指令。

可选地，所述对每个关键指令进行标注，获得每个关键指令对应的预设标注，包括：根据每个关键指令对应的关键参数获取用于提升所述处理器的时钟频率的频率提升指令；采用动态插点技术，在所述处理器中写入所述频率提升指令，所述频率提升指令为所述每个关键指令对应的预设标注。

在上述实现过程中，通过动态插点技术，在处理器中写入用于提升处理器的时钟频率的频率提升指令，由此可通过软件来自动提升处理器的时钟频率，从而避免了通过硬件来提升处理器的时钟频率导致硬件资源浪费的问题。

可选地，所述根据所述预设目标参数提升所述处理器的时钟频率，以加快对所述目标指令的执行速度之后，还包括：在所述处理器执行完所述目标指令之后，将所述处理器的时钟频率恢复至频率提升之前的时钟频率。

在上述实现过程中，将处理器的时钟频率恢复至频率提升之前的时钟频率，由此可以使得处理器不用一直处于较高时钟频率运行，降低了处理器的功耗。

第二方面，本申请实施例提供了一种数据处理装置，所述装置包括：目标指令确定模块，用于确定处理器运行的程序中影响操作系统实时性的目标指令；参数获取模块，用于获取针对所述目标指令的用于调节所述处理器的时钟频率的预设目标参数；频率提升模块，用于根据所述预设目标参数提升所述处理器的时钟频率，以加快对所述目标指令的执行速度。

第三方面，本申请实施例提供一种电子设备，包括处理器以及存储器，所述存储器存储有计算机可读取指令，当所述计算机可读取指令由所述处理器执行时，运行如上述第一方面提供的所述方法中的步骤。

第四方面，本申请实施例提供一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时运行如上述第一方面提供的所述方法中的步骤。

本申请的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请实施例了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种数据处理方法的流程图；

图3为本申请实施例提供的一种处理器的时钟频率提升后的效果示意图；

图4为本申请实施例提供的一种遗传算法的迭代效果示意图；

图5为本申请实施例提供的一种数据处理装置的结构框图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

请参照图1，图1为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图，所述电子设备可以包括：至少一个处理器110，例如CPU，至少一个通信接口120，至少一个存储器130和至少一个通信总线140。其中，通信总线140用于实现这些组件直接的连接通信。其中，本申请实施例中设备的通信接口120用于与其他节点设备进行信令或数据的通信。存储器130可以是高速RAM存储器，也可以是非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。存储器130可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。存储器130中存储有计算机可读取指令，当所述计算机可读取指令由所述处理器110执行时，电子设备执行下述图2所示方法过程。

请参照图2，图2为本申请实施例提供的一种数据处理方法的流程图，该方法可以由上述的电子设备执行，也可以由处理器执行，该方法包括如下步骤：

步骤S110：确定处理器运行的程序中影响操作系统实时性的目标指令。

本实施例中的操作系统可以是指实时操作系统，也可以是常规的操作系统，实时操作系统是能保证在一定时间限制内完成特定任务的操作系统，当然，常规的操作系统在完成某些任务时，也需要在限定时间内完成。而由于一些因素的影响可能会导致处理器在执行这些任务时过慢进而导致无法按时完成这些任务，也就是这些因素会影响操作系统实时性从而导致处理器无法按时执行完指定的任务。

其中，操作系统实时性有几个衡量指标，这些衡量指标包括：(1)抢占时间，即系统将控制从低优先级的任务转移到高优先级任务所花费的时间；(2)中断延迟时间，指从接收到中断信号到操作系统做出响应，并完成进入中断服务例程所需要的时间；(3)信号量混洗时间，指从一个任务释放信号量到另一个等待该信号量的任务被激活的时间延迟；(4)上下文切换时间，也称任务切换时间，定义为系统在两个独立的、处于就绪状态并且具有相同优先级的任务之间切换所需要的时间；(5)最大关中断时间，指操作系统本身关闭外部中断响应的最大时间；(6)最大关抢占时间，指操作系统本身关闭任务抢占调度的最大时间。

上述几个指标均是衡量操作系统实时性的指标，而在处理器运行的程序中，若有的指令导致了上述几个指标发生了变化，即表示该指令是指影响操作系统实时性的目标指令。

其中，程序可以是指处理器中待运行的所有程序，这些程序可以是指应用程序，即为了完成某项或某几项特定任务而被开发运行于操作系统至少的计算机程序，其也可以是指所有在处理器上运行的程序。而指令可以是指这些程序中的代码指令、代码等，一个指令可以包括一行代码，也可以包括多行代码，若是多行代码，这多行代码中每两行代码为相邻的代码。

为了快速确定处理器中运行的程序中影响操作系统实时性的目标指令，则可对该目标指令预先设置有相应的标注，所以可以根据标注即可从处理器运行的程序中确定出目标指令。

需要说明的是，这些目标指令可以是一个，也可以是多个，其针对每个目标指令的处理方法均一致，所以，本实施例中为了描述的方便，均以目标指令为一个指令为例进行说明。

步骤S120：获取针对所述目标指令的用于调节所述处理器的时钟频率的预设目标参数。

由于目标指令是影响操作系统实时性的指令，为了提高目标指令的执行速度，还需获取用于调节处理器的时钟频率的预设目标参数，该预设目标参数可以包括调节处理的时钟频率的预设目标时间点、预设目标调节幅度以及预设目标持续时间中的至少一种参数，这些参数会受到具体硬件限制，所以需要选择合适的参数值以此保证操作系统的实时性。

其中，预设目标时间点是指提升处理器的时钟频率的时间起点，预设目标调节幅度是指提升处理器的时钟频率的幅度，预设目标持续时间是指提升处理器的时钟频率后处理器处于该时钟频率下的持续时间。

预设目标参数可以是预先针对目标指令设置的，所以在确定目标指令直接可获取对应的预设目标参数。

可以理解地，若目标指令为多个，则可以针对每个目标指令均获得一个预设目标参数，也可以针对多个目标指令获得一个预设目标参数。

步骤S130：根据所述预设目标参数提升所述处理器的时钟频率，以加快对所述目标指令的执行速度。

在获得预设目标参数后可以根据该预设目标参数提升处理器的时钟频率，即将处理器的时钟频率从当前时钟频率提升至目标时钟频率，其提升的时钟频率幅度依据上述的预设目标调节幅度确定，处理器处于目标时钟频率的时间依据上述的预设目标持续时间决定，即处理器在运行除目标指令之外的其他指令时依据初始设定的当前时钟频率运行，处理器在执行目标指令时开始按照目标时钟频率执行，其预设目标持续时间可以等于目标指令的执行时间，也可以不等于目标指令的执行时间，这个可以依据预先设置时设定的，所以处理器在执行目标指令时按照提升后的处理器的目标时钟频率执行，由此加快了对目标指令的执行速度，进而可以保证目标指令能在规定时间内完成。

例如，若处理器的当前时钟频率为3G，其预设目标调节幅度为0.5G，其预设目标时间点为XX时间，预设目标持续时间为3s，则处理器在XX时间点时从当前时钟频率3G提升至目标时钟频率3.5G，处理器处于目标时钟频率的时间为3s，处理器处于目标时钟频率的预设目标持续时间段内用于执行目标指令，由于目标指令的执行速度直接影响到操作系统的实时性能，若针对目标指令提升处理器的时钟频率，所以，使得目标指令的执行速度加快，进而提高了操作系统的实时性能。

另外，需要说明的是，目标指令实际上是预先就已经存在的，其包括操作系统本身指令和被操作系统调度运行的用户程序，处理器在实际运行过程中，就已经知晓影响操作系统实时性的目标指令了，所以，本步骤中的确定动作并不是才去找出对应的目标指令，而是直接可以根据指令的相关标注来确定是否为目标指令。而预设目标参数也是预先就获取了的，处理器在实际运行程序时，知晓哪个指令是目标指令，而在执行到目标指令时，可以获取预存储的预设目标参数，然后根据预设目标参数来提升处理器的时钟频率。

所以，上述步骤为处理器实际运行程序的过程，其处理器在运行过程中若运行到某一指令后，可以根据相关的标注，知晓该指令为影响操作系统实时性的目标指令，然后获取预存储的针对该目标指令的预设目标参数，根据该预设目标参数提升处理器的时钟频率，从而使得处理器在执行目标指令时以提升后的时钟频率执行，进而加快了目标指令的执行速度。

在上述实现过程中，通过确定处理器运行的程序中的影响操作系统实时性的目标指令，然后获取针对目标指令的用于调节处理器的时钟频率的预设目标参数，基于该预设目标参数来提升处理器的时钟频率，从而加快对目标指令的执行速度，所以，该方案中针对目标指令来提升处理器的时钟频率，并且依据预设目标参数来提升处理器的时钟频率，从而可以有效提高操作系统的实时性能，进而避免了现有技术中通过用户调节处理器不能很好地掌握时钟频率的调节时机或调节幅度以至于导致无法确保操作系统实时性的问题。

作为一种示例，若处理器一直处于较高的时钟频率运行时，可能会导致处理器的功耗较大，并且若在执行完目标指令后，其他指令的执行并不需要处理器以较高的时钟频率运行，则还可以在处理器执行完目标指令之后，将处理器的时钟频率恢复至提升之前的时钟频率。

如图3所示，处理器的当前时钟频率为3G，然后在处理器执行目标指令时将处理器的当前时钟频率提升到目标时钟频率3.5G，处理器在执行完目标指令后又将处理器的时钟频率恢复至原始时钟频率3G。

另外，上述调节处理器的时钟频率的方式为操作系统通过设置寄存器以控制处理器的时钟频率的调节，即电子设备上会提供寄存器接口给操作系统，从而操作系统可以通过设置寄存器来调节处理器的时钟频率。

在上述实现过程中，将处理器的时钟频率恢复至频率提升之前的时钟频率，由此可以使得处理器不用一直处于较高时钟频率运行，降低了处理器的功耗。

作为一种示例，为了确定上述的目标指令以及对应的预设目标参数，还可以对程序进行模拟运行，在程序模拟运行过程中确定这些目标指令以及预设目标参数，即在确定处理器运行的程序中影响操作系统实时性的目标指令之前，还包括：

确定处理器对所述程序进行模拟运行过程中影响所述操作系统实时性的至少一个关键指令，该至少一个关键指令包括上述的目标指令；然后再确定每个关键指令对应的用于调节所述处理器的时钟频率的关键参数，共获得至少一个关键参数，该至少一个关键参数包括上述的预设目标参数。

其中，为了发现影响操作系统实时性的指令，可以先对程序进行多次模拟运行，以便在模拟运行过程中确定这些指令以及这些指令对应的用于调节处理器的时钟频率的参数，由此可以便于处理器在实际运行过程中可以更加快速地确定出影响操作系统实时性的目标指令和其对应的预设目标参数。

在上述实现过程中，通过对程序进行模拟运行，在模拟运行过程中获取影响操作系统实时性的至少一个关键指令以及其对应的关键参数，使得在处理器真正执行该程序时，可以直接快速地确定出影响操作系统实时性的目标指令。

对程序进行模拟运行是指在处理器对这些程序重新预执行一遍，在执行的过程中确定程序中的至少一个关键指令，其确定关键指令的方式为：根据处理器对程序进行模拟运行过程中的硬件执行数据以及软件执行数据，然后根据该硬件执行数据与软件执行数据确定影响操作系统实时性的至少一个关键指令。

硬件执行数据包括有存储器、计数器、分支预测、内存管理等硬件信息，其还可以包括处理器的最大时钟频率以及处理器在各个时钟频率可以维持的最大持续时间等，软件执行数据包括有关中断时间、关闭抢占时间、进程切换次数、特权级切换次数、外设请求次数、程序运行过程中各个函数的调用情况等。

在获得程序模拟运行过程中的上述硬件执行数据以及软件执行数据后，可以根据上述的硬件执行数据与软件执行数据判断程序中的指令是否为关键指令，比如在执行某段指令时，获取这些硬件执行数据与软件执行数据，由于这些硬件执行数据与软件执行数据是与操作系统实时性相关的一些数据，所以可以判断这些硬件执行数据与软件执行数据是否影响了操作系统实时性，若是，则可以将这段指令记录下来，作为一个关键指令。可以理解地，一个关键指令或者一个目标指令均可以指一段程序、或者一段代码等，其并不限定为数量上的一个指令。

在上述实现过程中，根据程序模拟运行过程中获得的硬件执行数据以及软件执行数据确定影响操作系统实时性的至少一个关键指令，如此，可通过这些数据更加准确的确定出程序中哪些指令是影响操作系统实时性的关键指令。

作为一种示例，其根据硬件执行数据与软件执行数据判断影响操作系统实时性的指令是否与关键指令的判断方式还可以为：将硬件执行数据与预设硬件执行数据进行匹配，以及将软件执行数据与预设软件执行数据进行匹配，获得匹配度，然后根据所述匹配度确定影响操作系统实时性的至少一个关键指令。

其中，预设硬件执行数据与预设软件执行数据是预先根据实验设定的，预设硬件执行数据与预设软件执行数据是可以保证操作系统实时性的。所以，在匹配时，可以将上述获得的硬件执行数据中的每个数据与对应的预设硬件执行数据中的每个数据进行匹配，例如，将计数器数据与预设计数器数据进行匹配，存储器数据与预设存储器数据进行匹配等等，在此不一一举例，由此可获得硬件执行数据与预设硬件执行数据匹配的第一匹配度。并且，将软件执行数据中的每个数据与对应的预设软件执行数据中的每个数据进行匹配，例如，将关中断时间与预设关中断时间进行匹配，将进程切换次数与预设进程切换次数进行匹配等等，在此不一一举例，由此，可获得软件执行数据与预设软件执行数据匹配的第二匹配度，基于第一匹配度与第二匹配度确定最终的匹配度，然后基于最终的匹配度确定影响所述操作系统实时性的至少一个关键指令。

另外，上述计算两个数据之间匹配度的方式可以采用余弦相似度法来获得，当然也可以采用其他现有的方法来计算匹配度，例如，n-gram算法等，在此不一一列举。

获得的最终的匹配度可以是第一匹配度与第二匹配度的均值，也可以是第一匹配度与第二匹配度中匹配度大的一个匹配度，比如，第一匹配度大于第二匹配度，则最终的匹配度即为第一匹配度。

在根据最终的匹配度确定至少一个关键指令的方式为：若最终的匹配度大于一个预设匹配度阈值，则可以确定处理器在运行的某个指令为影响操作系统实时性的至少一个关键指令。

在上述实现过程中，根据数据的匹配度来确定至少一个关键指令，从而可以通过匹配度更加准确的确定出程序中哪些指令是影响操作系统实时性的关键指令。

由于处理器的时钟频率的提升需要额外的开销，而且提升的持续时间有限，所以，为了针对每个关键指令还需获得一个最优的关键参数。在上述确定至少一个关键指令后，还需要确定每个关键指令对应的用于调节所述处理器的时钟频率的关键参数，其过程可以为：确定用于调节所述处理器的时钟频率的每个初始关键参数与对应的关键指令之间的初始对应关系作为遗传算法的初始种群；然后重复执行以下过程，直至满足预设结束规则，获得最后一代群体，该最后一代群体包括每个关键指令对应的关键参数：利用预设的适应度评价函数评价所述初始对应关系，获得每个初始对应关系的适应度；根据所述每个初始对应关系的适应度进行遗传算法的选择操作，并进行遗传算法的交叉操作和变异操作，生成新一代群体。

其中，遗传算法是模拟达尔文生物进化论的自然选择和遗传学机理的生物进化过程的计算模型，是一种通过模拟自然进化过程搜索最优解的方法。其主要特点是直接对结构对象进行操作，不存在求导和函数连续性的限定，具有内在的隐并行性和更好的全局寻优能力，采用概率化的寻优方法，不需要确定的规则就能自动获取和指导优化的搜索空间，自适应地调整搜索方向。

初始关键参数可以是用户根据经验设置的一个初始值，然后将至少一个关键指令作为集合A，将关键参数(即调节处理器的时钟频率的时间、幅度、持续时间)作为集合B，将A和B的一个映射关系作为一个候选方案，作为遗传算法的一个染色体，即初始种群，然后利用预设的适应度评价函数评价初始种群中的每个个体，即初始种群中的初始对应关系，获得每个初始对应关系的适应度，根据适应度从这些初始对应关系中选择两个作为父方和母方，然后进行交叉、变异，产生子代，即新一代群体。

重复遗传算法的迭代过程，即又对新的一代群体中的个体进行适应度评价，然后在根据适应度选择后的父方和母方后，继续进行交叉、变异操作，又获得新一代群体，直至满足预设结束规则，结束遗传算法的迭代。

预设结束规则可以为新一点群体中的个体的适应度超过了某个阈值，即其适应度达到了一阈值时，则遗传操作终止，将适应度最高的个体作为结果输出，也就是说，最后一代群体中每个个体的适应度均达到阈值。在遗传算法中，通过不断对初始参数进行自学习以调整，由此，可获得每个关键指令对应的最优的关键参数，使得根据这个关键参数来调整处理器的时钟频率时，可以满足操作系统的实时性。如图4所示，图4为遗传算法迭代50次的效果示意图，可以看到在20次的时候，算法基本就收敛了。

在根据上述的遗传算法获得关键参数后，可基于这些关键参数来提升处理器的时钟频率，获得处理器执行后操作系统的实时性能信息，然后继续通过遗传算法修正关键指令和对应的关键参数的选择，直到找到一个最优的关键指令以及其对应的关键参数。

在上述实现过程中，通过遗传算法来获得每个关键指令对应的关键参数，由于遗传算法的自学习特性，可以对设置的初始参数进行调整，从而可以获得一个最优的关键参数。

作为一种示例，为了使得处理器在实际运行程序时可以快速识别出目标指令，所以在确定至少一个关键指令后，还可以对每个关键指令进行标注，获得每个关键指令对应的预设标注，所以，在确定处理器运行程序中的目标指令时，可以先判断处理器运行的程序中是否包括携带有对应的预设标注的指令，若有，则确定该指令为影响操作系统实时性的目标指令。

在上述实现过程中，通过对关键指令进行标注，由此处理器在实际运行程序时可以根据预设标注直接快速地确定出影响操作系统实时性的目标指令。

另外，对每个关键指令进行标注，获得每个关键指令对应的预设标注的方式可以为：根据每个关键指令对应的关键参数获取用于提升所述处理器的时钟频率的频率提升指令，然后采用动态插点技术，在处理器中写入该频率提升指令，所述频率提升指令为所述每个关键指令对应的预设标注。

该频率提升指令是在模拟运行过程中写入处理器的，如在通过遗传算法获得关键参数后，根据关键参数获取频率提升指令，然后采用动态插点技术，在处理器中写入该频率提升指令，在处理器中写入频率提升指令是指在处理器的内核和用户代码中插入该频率提升指令。在写入频率提升指令后再重新模拟执行一编程序，再获取模拟执行过程中的硬件执行数据以及软件执行数据，从而获得更加准确的关键指令，继续通过遗传算法获得对应的关键参数，所以，不断重复上述过程，直到找到最优的关键指令以及对应的关键参数，使得操作系统的实时性能最好。

可以理解地，每个关键指令均可对应一个频率提升指令，频率提升指令用于指示处理器在运行关键指令时提升处理器的时钟频率，也就是说，频率提升指令是在识别到关键指令后写入到处理器中的，实际上处理器在执行到频率提升指令时即可知晓接下来要执行的指令为关键指令，则此时可频率提升指令来提升处理器的时钟频率。所以，在处理器实际执行过程中，在执行到频率提升指令时可知要提升处理器的时钟频率，进而来加快目标指令的执行速度。

其中，动态插点技术是一种可以动态修改执行程序的技术，频率提升指令中包括有关键参数以及对应要提升执行速度的关键指令的标注，也就是说，处理器在执行频率提升指令后知晓该何时提升处理器的时钟频率，以及提升的幅度、持续时间、执行哪个指令时提升时钟频率，由此，可以使得处理器在真正执行程序时，可以针对目标指令，提升处理器的时钟频率，从而加快对目标指令的执行速度，进而提高操作系统的实时性能。

在上述实现过程中，通过动态插点技术，在处理器中写入用于提升处理器的时钟频率的频率提升指令，由此可通过软件来自动提升处理器的时钟频率，从而避免了通过硬件来提升处理器的时钟频率导致硬件资源浪费的问题。

请参照图5，图5为本申请实施例提供的一种数据处理装置200的结构框图，该装置可以运行于上述的电子设备中。应理解，该数据处理装置200与上述图2方法实施例对应，能够执行图2方法实施例涉及的各个步骤，该数据处理装置200具体的功能可以参见上文中的描述，为避免重复，此处适当省略详细描述。可选地，该装置包括：

目标指令确定模块210，用于确定处理器运行的程序中影响操作系统实时性的目标指令；

参数获取模块220，用于获取针对所述目标指令的用于调节所述处理器的时钟频率的预设目标参数；

频率提升模块230，用于根据所述预设目标参数提升所述处理器的时钟频率，以加快对所述目标指令的执行速度。

可选地，所述预设目标参数包括调节所述处理器的时钟频率的预设目标时间点、预设目标调节幅度以及预设目标持续时间中的至少一种参数。

可选地，所述装置还包括：

关键指令确定模块，用于确定所述处理器对所述程序进行模拟运行过程中影响所述操作系统实时性的至少一个关键指令，所述至少一个关键指令包括所述目标指令；

关键参数确定模块，用于确定每个关键指令对应的用于调节所述处理器的时钟频率的关键参数，共获得至少一个关键参数，所述至少一个关键参数包括所述预设目标参数。

可选地，所述关键指令确定模块，用于获取所述处理器对所述程序进行模拟运行过程中的硬件执行数据以及软件执行数据；根据所述硬件执行数据与所述软件执行数据确定影响所述操作系统实时性的至少一个关键指令。

可选地，所述关键指令确定模块，还用于将所述硬件执行数据与预设硬件执行数据进行匹配，以及将所述软件执行数据与预设软件执行数据进行匹配，获得匹配度；根据所述匹配度确定影响所述操作系统实时性的至少一个关键指令。

可选地，所述关键参数确定模块，用于：

确定用于调节所述处理器的时钟频率的每个初始关键参数与对应的关键指令之间的初始对应关系作为遗传算法的初始种群；

重复执行以下过程，直至满足预设结束规则，获得最后一代群体，所述最后一代群体包括每个关键指令对应的关键参数：

利用预设的适应度评价函数评价所述初始对应关系，获得每个初始对应关系的适应度；

根据所述每个初始对应关系的适应度进行遗传算法的选择操作，并进行遗传算法的交叉操作和变异操作，生成新一代群体。

可选地，所述装置还包括：

标注模块，用于对每个关键指令进行标注，获得每个关键指令对应的预设标注；

所述目标指令确定模块210，用于判断所述处理器运行的程序中是否包括携带有对应的预设标注的指令，若有，则确定所述指令为影响操作系统实时性的目标指令。

可选地，所述装置还包括：

频率恢复模块，用于在所述处理器执行完所述目标指令之后，将所述处理器的时钟频率恢复至频率提升之前的时钟频率。

可选地，所述频率提升模块230，用于当所述处理器执行所述目标指令之前，根据所述预设目标参数获取用于提升所述处理器的时钟频率的频率提升指令；采用动态插点技术，在所述处理器中写入所述频率提升指令，以加快对所述目标指令的执行速度。

本申请实施例提供一种可读存储介质，所述计算机程序被处理器执行时，执行如图2所示方法实施例中电子设备所执行的方法过程。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置的具体工作过程，可以参考前述方法中的对应过程，在此不再过多赘述。

综上所述，本申请实施例提供一种数据处理方法、装置、电子设备及可读存储介质，该方法中，通过确定处理器运行的程序中的影响操作系统实时性的目标指令，然后获取针对目标指令的用于调节处理器的时钟频率的预设目标参数，基于该预设目标参数来提升处理器的时钟频率，从而加快对目标指令的执行速度，所以，该方案中针对目标指令来提升处理器的时钟频率，并且依据预设目标参数来提升处理器的时钟频率，从而可以有效提高操作系统的实时性能，进而避免了现有技术中通过用户调节处理器不能很好地掌握时钟频率的调节时机或调节幅度以至于导致无法确保操作系统实时性的问题。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或指令的一部分，所述模块、程序段或指令的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序指令的介质。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (12)

1.一种数据处理方法，其特征在于，所述方法包括：

确定处理器运行的程序中影响操作系统实时性的目标指令；

获取针对所述目标指令的用于调节所述处理器的时钟频率的预设目标参数；

根据所述预设目标参数提升所述处理器的时钟频率，以加快对所述目标指令的执行速度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设目标参数包括调节所述处理器的时钟频率的预设目标时间点、预设目标调节幅度以及预设目标持续时间中的至少一种参数。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定处理器运行的程序中影响操作系统实时性的目标指令之前，所述方法还包括：

确定所述处理器对所述程序进行模拟运行过程中影响所述操作系统实时性的至少一个关键指令，所述至少一个关键指令包括所述目标指令；

确定每个关键指令对应的用于调节所述处理器的时钟频率的关键参数，共获得至少一个关键参数，所述至少一个关键参数包括所述预设目标参数。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述确定所述处理器对所述程序进行模拟运行过程中影响所述操作系统实时性的至少一个关键指令，包括：

获取所述处理器对所述程序进行模拟运行过程中的硬件执行数据以及软件执行数据；

根据所述硬件执行数据与所述软件执行数据确定影响所述操作系统实时性的至少一个关键指令。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述硬件执行数据与所述软件执行数据确定影响所述操作系统实时性的至少一个关键指令，包括：

将所述硬件执行数据与预设硬件执行数据进行匹配，以及将所述软件执行数据与预设软件执行数据进行匹配，获得匹配度；

根据所述匹配度确定影响所述操作系统实时性的至少一个关键指令。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述确定每个关键指令对应的用于调节所述处理器的时钟频率的关键参数，包括：

确定用于调节所述处理器的时钟频率的每个初始关键参数与对应的关键指令之间的初始对应关系作为遗传算法的初始种群；

重复执行以下过程，直至满足预设结束规则，获得最后一代群体，所述最后一代群体包括每个关键指令对应的关键参数：

利用预设的适应度评价函数评价所述初始对应关系，获得每个初始对应关系的适应度；

根据所述每个初始对应关系的适应度进行遗传算法的选择操作，并进行遗传算法的交叉操作和变异操作，生成新一代群体。

7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述确定所述处理器对所述程序进行模拟运行过程中影响所述操作系统实时性的至少一个关键指令之后，还包括：

对每个关键指令进行标注，获得每个关键指令对应的预设标注；

确定处理器运行的程序中影响操作系统实时性的目标指令，包括：

判断所述处理器运行的程序中是否包括携带有对应的预设标注的指令，若有，则确定所述指令为影响操作系统实时性的目标指令。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述对每个关键指令进行标注，获得每个关键指令对应的预设标注，包括：

根据每个关键指令对应的关键参数获取用于提升所述处理器的时钟频率的频率提升指令；

采用动态插点技术，在所述处理器中写入所述频率提升指令，所述频率提升指令为所述每个关键指令对应的预设标注。

9.根据权利要求1-8任一所述的方法，其特征在于，所述根据所述预设目标参数提升所述处理器的时钟频率，以加快对所述目标指令的执行速度之后，还包括：

在所述处理器执行完所述目标指令之后，将所述处理器的时钟频率恢复至频率提升之前的时钟频率。

10.一种数据处理装置，其特征在于，所述装置包括：

目标指令确定模块，用于确定处理器运行的程序中影响操作系统实时性的目标指令；

参数获取模块，用于获取针对所述目标指令的用于调节所述处理器的时钟频率的预设目标参数；

频率提升模块，用于根据所述预设目标参数提升所述处理器的时钟频率，以加快对所述目标指令的执行速度。

11.一种电子设备，其特征在于，包括处理器以及存储器，所述存储器存储有计算机可读取指令，当所述计算机可读取指令由所述处理器执行时，运行如权利要求1-9任一所述方法中的步骤。

12.一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时运行如权利要求1-9任一所述方法中的步骤。