[发明专利]一种基于时间片利用率的低功耗调频方法

摘要

本发明涉及一种基于时间片利用率的低功耗调频方法。其技术方案是：第一步是建立多任务模型；第二步是计算任务的预期利用率；第三步是建立处理器频率与处理器利用率的映射；第四步是对任务执行时的处理器进行调频。本发明适用于面向基于时间片调度的系统，充分利用了同一任务或同类任务在处理器利用率上的时间连续性特点，既加快了调度的速度，又降低了任务运行的功耗，提高了任务调度的整体性能。

主权项

一种基于时间片利用率的低功耗调频方法，其特征在于该方法的步骤如下：第一步、建立多任务模型对于系统中运行的多任务，以集合T表示：T={t0,t1,…,tn‑1}；对于集合T中的任务ti，任务ti已在系统中运行了k个时间片；k个时间片的标记如下：第一个时间片标记为r0，第二个时间片标记为r1，第三个时间片标记为r2，以此类推，第k个时间片标记为rk‑1；第一个时间片r0内的处理器利用率标记为Ur0，第二个时间片r1内的处理器利用率标记为Ur1，第三个时间片r2内的处理器利用率标记为Ur2，以此类推，第k个时间片rk‑1内的处理器利用率标记为Urk‑1；对于处于不同频率下的处理器利用率Ai，按照如下方式进行转化：（1）如果不同频率下的处理器利用率Ai为1.0，则转化为最大频率下的处理器利用率B为1.0；（2）如果不同频率下的处理器利用率Ai小于1.0，则将不同频率下的处理器利用率Ai乘以θ，θ为具有不同频率下的处理器利用率所在的频率/最大频率；第二步、计算任务的预期利用率对于集合T中的任务ti，任务ti的预期利用率U(ti)： U ( ti ) = α × Σ i = 0 k - 1 - l Ur i k - l + ( 1 - α ) × Σ i = k - l l - 1 Ur i l - - - ( 1 ) 式(1)中：l表示最近使用的时间片数量，α表示权重因子，α的范围为[0,1]；第三步、建立处理器频率与处理器利用率的映射对于任一处理器P，该处理器P的处理器频率共有e个级别，分别为p0,p1,…,pe‑1；处理器利用率为U(P)，将处理器利用率U(P)划分为e个范围，分别为[0,μ1×1/e],(μ1×1/e,μ2×2/e],…,(μe‑1×(e‑1)/e,1]，依次记为U(P)0,U(P)1,…,U(P)e‑1；其中：μ1,μ2,…,μe‑1是指任一处理器P对处理器利用率U(P)的划分范围进行调整的系数，μ1<2μ2<3μ3…<(e‑1)μe‑1≤1；则任一处理器P的处理器频率与任一处理器P的处理器利用率U(P)的映射为：将处理器P的处理器利用率U(P)i映射到处理器P的处理器频率pi；第四步、对任务执行时的处理器进行调频根据第二步中计算的任务ti的预期利用率U(ti)，对任务ti执行时的处理器进行调频；当任务ti的预期利用率U(ti)为处于U(P)0,U(P)1,…,U(P)e‑1中的U(P)i范围内时，将任务ti下一个时间片内的处理器频率调整为处理器P的处理器频率pi。