在μC／OS―II上實現(xiàn)動態(tài)電壓調(diào)節(jié)技術(shù)

當(dāng)且僅當(dāng)Uτ1時任務(wù)集可調(diào)度，任務(wù)間存在松弛時間。這是啟用DVS功能的前提。
2．2 判斷是否需要進(jìn)行DVS調(diào)度
為了計算松弛時間存在時處理器最低可以運行在哪個頻率上，引入“變壓因子”這個概念。假設(shè)DVS模塊被調(diào)用時所有就緒任務(wù)需要的執(zhí)行時間為TAllReady，距離下一個等待任務(wù)恢復(fù)的時間為TleastWaiting，那么定義變壓因子FlexibleRatio為：

當(dāng)FlexibleRatio>1時，表示當(dāng)前就緒的任務(wù)可以在下一個任務(wù)從等待中恢復(fù)之前執(zhí)行完畢，這時可以適當(dāng)降低CPU的電壓和頻率，減慢任務(wù)的執(zhí)行速度；當(dāng)FlexibleRatio1時，表示當(dāng)前就緒的任務(wù)在下一個任務(wù)恢復(fù)之前都不能執(zhí)行完畢，所以這個時候可以提高CPU的電壓和頻率，使當(dāng)前就緒的任務(wù)盡快執(zhí)行完畢，從而使下一個恢復(fù)的任務(wù)可以得到盡快的執(zhí)行；當(dāng)FlexibleRatio=1時，不需要調(diào)整電壓和頻率。
2．3 計算可運行的最低頻率
處理器的頻率廠是和完成任務(wù)需要的時間T成正比的。它們之間遵循如下關(guān)系：

假設(shè)當(dāng)前處理器的運行頻率為fcur，完成已經(jīng)就緒任務(wù)需要的時間為Tcur，使任務(wù)集可調(diào)度的最低頻率為fnew，以及在新的頻率下完成就緒任務(wù)的時間為Tnew，則它們有如下關(guān)系：

即在某一時刻，滿足系統(tǒng)任務(wù)可調(diào)度的情況下，處理器頻率最低可以運行在FlexibleRatio?fcur。

3 DVS在μC／OS―II上的詳細(xì)實現(xiàn)
3．1 DVS在μC／OS―II上實現(xiàn)的整體結(jié)構(gòu)
根據(jù)第2節(jié)的分析，一個完整的DVS模塊應(yīng)包括兩大部分：一部分是更新DVS任務(wù)控制信息，另外一部分是可調(diào)度的最低頻率的計算。其中，第二個部分又可以分為兩個層次，即最低頻率的計算和頻率的硬件設(shè)置部分，這樣分層之后有助于改進(jìn)后μC／OS―II的移植。DVS功能在μC／0S―II的實現(xiàn)總體結(jié)構(gòu)如圖3所示，下面詳細(xì)描述各個部分的實現(xiàn)過程。

3．2 更新DVS任務(wù)控制信息
為了讓系統(tǒng)知道每個任務(wù)的詳細(xì)情況，實現(xiàn)過程中建立如下結(jié)構(gòu)體保存任務(wù)的信息：

該結(jié)構(gòu)體作為任務(wù)控制塊的一部分，在任務(wù)創(chuàng)建時，將μC／OS―II自身預(yù)留的任務(wù)擴展指針OSTCBExtPtr指向該結(jié)構(gòu)體。這些信息必須在每一個時鐘節(jié)拍之后都有變化，因此它們必須在每一個時鐘節(jié)拍進(jìn)行更新。更新這部分信息的代碼被放在OSTimeTickHook()函數(shù)中。
3．3 計算可運行的最低電壓和頻率
計算可運行的最低電壓和頻率的算法是DVS功能的核心部分。算法的基本思想是，將所有任務(wù)產(chǎn)生的松弛時間給當(dāng)前任務(wù)使用，使當(dāng)前就緒的任務(wù)集以盡量低的電壓和頻率運行。系統(tǒng)最開始運行在最高頻率和電壓下。該算法的偽代碼如下：