[發明專利]一種基于層次著色Petri網的嵌入式軟件能耗預測方法

在審

• 申請號: 201710853136.0
• 申請日: 2017-09-20
• 公開（公告）號: CN107729620A
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 張晶;周晴晴;熊梅惠
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于層次著色Petri網的嵌入式軟件能耗預測方法，其特征在于：首先創建層次著色Petri網，然后對軟件的能耗進行分層建模，能耗模型分為頂層CPN和若干個子層CPN，頂層CPN建模軟件體系結構級能耗的過程，頂層CPN建模軟件的構成要素有：構件模型、交互關系模型、開始模型、結束模型，將軟件中的每個構件實體對應一個構件模型，根據構件實體之間的交互關系將構件模型連接起來，并在第一個構件模型之前加上開始模型，最后一個構件模型之后加上一個結束模型，就得到能耗模型的頂層CPN；子層CPN是頂層CPN構件模型的展開視圖，子層CPN包括處理構件模型、數據構建模型和連接構件模型，自頂向下地詳細建模了軟件從開始執行到結束執行能耗的過程；最后采用CPN Tools工具通過模型的仿真進行能耗分析。

2.根據權利要求1所述的基于層次著色Petri網的嵌入式軟件能耗預測方法，其特征在于：所述方法的具體步驟如下：

Step1、創建層次著色Petri網；

Step1.1、設置一個基本的Petri網為五元祖：N＝(P,T,F,W,M₀)，其中，

(1)P是庫所有限集；

(2)T是變遷有限集；

(3)F是有向弧集，連接庫所和變遷，

(4)W是弧的權函數；

(5)M₀是初始標識；

其中，表示有向弧即可有庫所指向變遷，也可由變遷指向庫所，用圖形表示Petri網時，庫所有限集P用小圓圈表示，變遷有限集T用小矩形表示，有向弧集F用一條有向邊表示，對p∈P，其中大寫的P表示庫所有限集集合，小寫的p表示庫所有限集集合中的元素，若M(p)＝K，則表示庫所有限集P的圓圈內加上K個小黑點，初始標識為M₀，隨著變遷的發生，就得到新標識M_i；

Step1.2、設置一個著色Petri網CPN為一個六元組：CPN＝(P,T,F,W,M₀,C)，C是顏色集，滿足C{C(p),C(t)}，其中C(p)是庫所顏色集，C(t)是變遷顏色集；

Step1.3、一個HCPN子網由該子網的名稱A_i和一個著色Petri網CPN組成，其表達式為：HCPN_i＝{A_i，CPN_i}；

Step1.4、一個完整的HCPN模型由一組HCPN子網組成，表示為：

HCPN＝{HCPN_1HCPN_2......HCPN_n}；

Step2、建立能耗模型，將能耗模型分為頂層CPN和若干個子層CPN；

Step2.1、構建頂層CPN；

頂層CPN分為構件模型、交互關系模型、開始模型、結束模型四個部分，軟件中的每個構件實體對應一個構件模型，根據構件實體之間的交互關系將構件模型連接起來，并在第一個構件模型之前加上開始模型，最后一個構件模型之后加上一個結束模型；

Step2.2、構建構件模型子層CPN；

子層CPN是頂層CPN構件模型的展開視圖，構件模型的子層CPN包括處理構件模型、數據構建模型和連接構件模型，自頂向下地詳細建模了軟件從開始執行到結束執行能耗的過程；

Step3、采用CPN Tools中的仿真工具Simulation實施模型的仿真進行耗能分析；

Step4、仿真結束后，CPN Tools提供對觀測數據的統計處理，最終得到的能耗數據統計表被自動保存成HTML格式提供給用戶。