[发明专利]一种功耗优先的嵌入式处理器实时任务分配方法

权利要求书

1.一种能耗优先的嵌入式处理器实时任务分配方法，其特征在于，包含以下步骤：

步骤1、获取频率段、电流和电压参数：获取CPU在不同频率段f_j的工作电流I_j与电源的额定电压U，其中，j＝1,2…N，N为CPU支持的频率段；

步骤2、计算单一任务在CPU最高频率段的运行时间：通过给定合适的单线程计算任务，使得在最高频率的运行时间足够长又不至于影响操作系统的正常运行，测量该任务在CPU最高频率f_H的运行时间t_H；

步骤3、计算单一任务在CPU所有频率段的运行时间：根据公式(一)通过频率之间的比例换算出该任务在所有频率段的运行时间t_j：

步骤4、计算工作频率与功耗关系表：根据功耗公式：

Q＝UI_jt_j 式二

计算出处理器在不同频率段完成同一工作任务的功耗，随着工作频率越大，功耗越大的趋势，局部会出现若干功耗极小值点，本步骤通过计算工作频率与功耗关系确定了嵌入式处理器各工作频率段与功耗之间的对应关系，具体是基于任务分配方法得到，包括：

步骤a、选择执行任务的最佳频率段：设目标任务的限定时间为T_lim，任务运行在CPU最高频率f_H的执行时间为T_H；设将计算任务置于低频段运行时的CPU使用率为u，则根据公式(三)计算理论最佳功耗频率f_W：

由于CPU工作频率段有限，实际最佳功耗频率应该从CPU频率段中选择大于f_W的频率点f_WR，作为理想功耗点；

步骤b，分割并执行计算任务：根据实际最佳功耗频率f_WR，将需要在限定周期T_lim内完成的长任务分配为短任务，设短任务的周期时间为T_sam，短任务的CPU持续计算时间为T_SW，其中T_SW＝T_sam·u；每个短周期T_sam内，CPU持续计算时间为T_SW，然后释放CPU，等一个T_sam周期结束进入下一T_sam周期。