【LPC54100】事件驱动之CPU使用率计算及频率调整

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首先说下在RT-Thread中如何计算CPU使用率的，它先在关闭中断的情况下，在一个时间片内（比如100ms），对一个基准变量进行循环累加，得出最大的基准累加值。然后系统正常运行，在Idle任务中对另一个变量进行累加，时间片结束时，累加停止，与基准累加值计算，得出CPU使用率。

这种计算得出的cpu使用率，由于时间片较大，一般是用于调试或交互的信息输出。

在事件驱动机制中，由于除中断外所有待处理任务都会被放在vsfsm_evtq_head链表中，程序可以很清楚的知道下一刻是否有任务需要执行。这种情况下，只要提供一个us级的硬件定时器，并将其中断周期设置为我们所需要的时间片长度（如2ms），然后，当程序在空闲（vsfsm_evtq_head链表为空）和运行（vsfsm_evtq_head链表非空）两种状态间切换时，可以获得本次状态所维持的us时间，进行累加记录。当一个时间片结束时，就可以通过两种状态的总维持时间获得CPU的使用/空闲率了。当然这个比率是将中断剔除在外的，并不是十分的精确。

与RT-Thread中不一样，事件驱动中的cpu使用率并不仅仅是给大家看的，这个使用率可以用来动态调整cpu的工作频率。当使用率高时，我们可以提高cpu频率，当使用率低时，可以降低cpu频率。通过辅以一个较好的时间片长度和频率调整规则，便可以让cpu长时间工作在低频率状态下，并可以非常快的提升频率以响应重负载任务。

但是，如果系统一直处于可休眠状态，这个cpu频率动态调整的意义就不是很大，当系统不可休眠时，cpu降频将是一个非常好的节能方案。

参考代码：

1. // vsfsm_get_event_pending should be called with interrupt disabled
   
2. uint32_t vsfsm_get_event_pending(void)
   
3. {
   
4. #if VSFSM_CFG_AUTO_FREQ_EN
   
5. static void vsfsm_auto_freq_record(uint32_t is_busy);
   
6.         vsfsm_auto_freq_record(vsfsm_evt_count);
   
7. #endif // VSFSM_CFG_AUTO_FREQ_EN
   
8.         return vsfsm_evt_count;
   
9. }

复制代码

1. #if VSFSM_CFG_AUTO_FREQ_EN
   
2. static uint32_t intervalus = 10000, busyus = 0, freeus = 0;
   
3. static void (*app_auto_freq_callback_int)(uint8_t rate);
   
4. enum vsfsm_cpu_state_t
   
5. {
   
6.         CPU_STATE_FREE = 0,
   
7.         CPU_STATE_BUSY = 1,
   
8. } static vsfsm_cpu_state = CPU_STATE_BUSY;
   
9. 
   
10. static void vsfsm_auto_freq_record(uint32_t is_busy)
    
11. {
    
12.         if ((vsfsm_cpu_state == CPU_STATE_FREE) && (is_busy != 0))
    
13.         {
    
14.                 //freeus += core_interfaces.core.get_increment_ustick();
    
15.                 vsfsm_cpu_state = CPU_STATE_BUSY;
    
16.         }
    
17.         else if ((vsfsm_cpu_state != CPU_STATE_FREE) && (is_busy == 0))
    
18.         {
    
19.                 //busyus += core_interfaces.core.get_increment_ustick();
    
20.                 vsfsm_cpu_state = CPU_STATE_FREE;
    
21.         }
    
22. }
    
23. 
    
24. static void vsfsm_auto_freq_callback_int(uint32_t us)
    
25. {
    
26.         uint8_t cpu_rate; // 0 -> 0%, 1 -> 0.5%, ..., 200 -> 100%
    
27.         if (vsfsm_cpu_state == CPU_STATE_FREE)
    
28.         {
    
29.                 freeus += us;
    
30.         }
    
31.         else if (vsfsm_cpu_state != CPU_STATE_FREE)
    
32.         {
    
33.                 busyus += us;
    
34.         }
    
35.         cpu_rate = (busyus * 200) / intervalus;
    
36.         freeus = 0;
    
37.         busyus = 0;
    
38. 
    
39.         // TODO: freq adjust
    
40.         // if (cpu_rate > )
    
41.         // if (cpu_rate < )
    
42. 
    
43.         if (app_auto_freq_callback_int)
    
44.                 app_auto_freq_callback_int(cpu_rate);
    
45. }
    
46. 
    
47. vsf_err_t vsfsm_auto_freq_init(uint32_t interval,
    
48.                                                                 void (*callback_int)(uint8_t rate))
    
49. {
    
50.         if (interval < 500)
    
51.                 return VSFERR_INVALID_PARAMETER;
    
52.         else
    
53.                 intervalus = interval;
    
54. 
    
55.         busyus = 0;
    
56.         freeus = 0;
    
57.         app_auto_freq_callback_int = callback_int;
    
58.         vsfsm_cpu_state = CPU_STATE_BUSY;
    
59. 
    
60.         //return core_interfaces.core.ustick_init(interval,
    
61.         //                                                                                vsfsm_auto_freq_callback_int);
    
62. }
    
63. #endif // VSFSM_CFG_AUTO_FREQ_EN
    

复制代码

工程：git.oschina.net/le062/LPCXpresso54102-leop