[发明专利]非易失性处理器中基于维持态的能量分配方法及系统

权利要求书

1.一种非易失性处理器中基于维持态的能量分配方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据系统掉电后电容内存储的可用能量构建能量分配模型，能量分配模型包括维持能量、继续执行能量和备份能量；

根据环境能量的采样数据获得系统能量恢复时间；

依据电容内存储的可用能量计算得到从能量中断点到指令能够执行的最远点的路径；

筛选路径中继续执行能量和备份能量之和小于系统电容内存储的可用能量的节点，作为可用备份点，并根据能量分配模型计算得到维持时间和继续执行时间；

将维持时间和继续执行时间之和与系统能量恢复时间进行比较，如果维持时间和继续执行时间之和大于系统能量恢复时间，则进行数据维持；如果维持时间和继续执行时间之和小于系统能量恢复时间，则计算可用备份点在进行数据维持的情况下的收益和不维持直接备份的情况下的收益，并进行比较，根据比较结果确定进行数据维持或数据备份；

所述能量分配模型的详细分解为：维持能量表示系统掉电后对易失数据进行维持消耗的能量；继续执行能量表示系统从能量中断点执行到备份点消耗的能量；备 份能量表示系统将易失数据备份到非易失存储器中消耗的能量。

2.如权利要求1所述的非易失性处理器中基于维持态的能量分配方法，其特征在于，所述步骤获得系统能量恢复时间的具体过程为：在一段时间范围内，对环境能量进行采样，得到能量踪迹信号；之后，在一定阈值的作用下，将该能量踪迹信号过滤为一个脉冲序列，将该脉冲序列中最大脉冲宽度作为系统能量恢复时间。

3.如权利要求1所述的非易失性处理器中基于维持态的能量分配方法，其特征在于，所述继续执行时间为：T_extend-exe＝T_cyc*Num，式中，T_cyc表示单指令执行周期总时间，Num表示执行路径中的指令数；

所述继续执行能量为：E_extend-exe＝P_max*T_extend-exe，式中，P_max表示单个时钟周期内执行指令所需的最大功率；

所述数据备份能量为：E_backup＝S_backup*E₀，式中，S_backup表示备份节点的数据堆栈大小，E₀表示备份单位数据所消耗的能量；

所述维持能量为：E_reten＝E_avail-E_extend-exe-E_backup，式中，E_avail表示系统电容内存储的可用能量；

所述维持时间为：T_reten＝E_reten/P_reten，式中，P_reten表示系统维持态时能量消耗功率。

4.如权利要求1或2或3所述的非易失性处理器中基于维持态的能量分配方法，其特征在于，所述可用备份点的确定采用以下原则：系统继续执行能量和备份能量之和小于系统电容内存储的可用能量。

5.如权利要求1或2或3所述的非易失性处理器中基于维持态的能量分配方法，其特征在于，所述步骤如果维持时间和继续执行时间之和大于系统能量恢复时间则进行数据维持，并选择数据堆栈最小的点作为最佳备份点。