專利名稱：操作系統(tǒng)協(xié)作下的嵌入式設(shè)備電源管理方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于計算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種在嵌入式操作系統(tǒng)中對設(shè)備進(jìn)行動態(tài)電源管理的方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
己有的嵌入式系統(tǒng)中的設(shè)備動態(tài)電源管理方法，是在硬件設(shè)備或設(shè)備驅(qū)動程序中實現(xiàn)，只關(guān)注設(shè)備被訪問的信息，根據(jù)已有一段時間內(nèi)設(shè)備訪問的空閑時間的特征，在一次訪問結(jié)束后預(yù)測下次設(shè)備的空閑時間長度，當(dāng)大于某一閾值時將設(shè)備置于低功耗的狀態(tài)。已有的方法將對設(shè)備的訪問視為隨機(jī)的事件建立數(shù)學(xué)模型進(jìn)行統(tǒng)計，忽視了應(yīng)用程序作為設(shè)備訪問主動請求者的特點和操作系統(tǒng)對整個系統(tǒng)各種資源的管理控制作用，當(dāng)應(yīng)用程序的運(yùn)行或者訪問模式發(fā)生改變時，很容易造成預(yù)測錯誤。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服現(xiàn)有嵌入式系統(tǒng)中設(shè)備電源管理方法的不足，在操作系統(tǒng)協(xié)作下，涉及應(yīng)用程序、任務(wù)調(diào)度和驅(qū)動程序嵌入式軟件各層次的設(shè)備電源管理方法，使得預(yù)測更加準(zhǔn)確。
本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容一種在嵌入式操作系統(tǒng)中對設(shè)備進(jìn)行動態(tài)電源管理的方法，包括一種在嵌入式操作系統(tǒng)中對設(shè)備進(jìn)行動態(tài)電源管理的方法，包括在系統(tǒng)運(yùn)行時收集和監(jiān)視系統(tǒng)及設(shè)備電源管理相關(guān)信息，包括獲取系統(tǒng)和任務(wù)、CPU利用率信息、任務(wù)訪問設(shè)備的信息、以及系統(tǒng)和設(shè)備的電源狀態(tài)信息；通過系統(tǒng)級與設(shè)備級電源管理模塊，根據(jù)信息收集與監(jiān)視模塊中獲取的電源管理信息，響應(yīng)和處理任務(wù)管理與調(diào)度事件、定時器到時事件、外設(shè)喚醒事件、電源緊急事件，按照一定規(guī)則進(jìn)行決策；根據(jù)電源管理決策的結(jié)果，具體實現(xiàn)對系統(tǒng)、片內(nèi)部件、外圍設(shè)備的狀態(tài)轉(zhuǎn)換，能夠屏蔽底層不同硬件的特性，并向上層提供統(tǒng)一的電源管理接口。
收集和監(jiān)視系統(tǒng)及設(shè)備電源管理相關(guān)信息的具體實現(xiàn)步驟，包括系統(tǒng)初始化時，參加電源管理的設(shè)備調(diào)用注冊函數(shù)，向系統(tǒng)級電源管理注冊設(shè)備電源管理數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并掛接各設(shè)備的控制接口；在任務(wù)管理和調(diào)度中插入監(jiān)視模塊，捕獲任務(wù)的創(chuàng)建、撤銷、最近一段時間內(nèi)的CPU利用率、CPU上運(yùn)行的任務(wù)總數(shù)以及訪問該設(shè)備的優(yōu)先級的信息；在設(shè)備驅(qū)動程序中，在設(shè)備訪問操作的前、后插入監(jiān)視模塊，獲取每次設(shè)備訪問開始和結(jié)束時間、所訪問設(shè)備以及發(fā)出訪問請求的任務(wù)信息，作為設(shè)備訪問的歷史信息記錄。
系統(tǒng)級電源管理模塊進(jìn)行決策的具體實施步驟，包括通過系統(tǒng)級電源管理模塊的CPU、SRAM控制子模塊，完成當(dāng)系統(tǒng)空閑時間達(dá)到一定閾值，或輸入設(shè)備空閑時間達(dá)到一定閾值時，檢查設(shè)備電源管理信息表，查看是否有應(yīng)用程序預(yù)留了某一設(shè)備，若沒有，調(diào)用控制模塊將系統(tǒng)置為低功耗狀態(tài)。
設(shè)備級電源管理模塊進(jìn)行決策的具體實施步驟，包括當(dāng)有任務(wù)訪問該設(shè)備時，才開啟該設(shè)備，并開始對該設(shè)備的監(jiān)視和管理；當(dāng)所有訪問該設(shè)備的任務(wù)結(jié)束時，關(guān)閉該設(shè)備；當(dāng)任務(wù)訪問多個設(shè)備時，如訪問順序具有依賴性，根據(jù)該依賴性預(yù)測設(shè)備的未來使用情況。
在設(shè)備驅(qū)動程序中，根據(jù)設(shè)備訪問的歷史信息記錄，預(yù)測未來的設(shè)備空閑時間，如預(yù)測設(shè)備下次的空閑時間大于某一閾值時，調(diào)用控制模塊將設(shè)備關(guān)閉。
一種在嵌入式操作系統(tǒng)中對設(shè)備進(jìn)行動態(tài)電源管理的系統(tǒng)，包括一個系統(tǒng)級電源管理模塊和與之相鏈接的若干個設(shè)備級電源管理模塊，每個電源管理模塊都包括監(jiān)視子模塊、決策子模塊和控制子模塊，監(jiān)視模塊，獲取系統(tǒng)和任務(wù)、CPU利用率信息、任務(wù)訪問設(shè)備的信息、以及系統(tǒng)和設(shè)備的電源狀態(tài)信息；決策模塊，根據(jù)監(jiān)視模塊所獲取的信息進(jìn)行決策，同時負(fù)責(zé)處理和響應(yīng)任務(wù)管理和調(diào)度事件、定時事件、外部設(shè)備的喚醒事件、以及電源緊急事件；控制模塊，根據(jù)決策模塊做出的決策結(jié)果，利用驅(qū)動程序或者硬件抽象層，分別對整個系統(tǒng)、片內(nèi)部件和外圍設(shè)備進(jìn)行控制，完成狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。
系統(tǒng)級電源管理模塊還進(jìn)一步包括電源事件處理子模塊，當(dāng)電源事件發(fā)生時，該子模塊調(diào)用相應(yīng)的設(shè)備及設(shè)備級子模塊。電源管理應(yīng)用接口，用于應(yīng)用程序提供電源管理的約束，參與操作系統(tǒng)的電源管理決策，查詢系統(tǒng)和設(shè)備的電源狀態(tài)，為可感知電源的應(yīng)用程序自適應(yīng)調(diào)節(jié)自身行為提供支持。
設(shè)備級電源管理模塊中的決策子模塊還能夠?qū)⒃O(shè)備電源狀態(tài)的變化情況通知系統(tǒng)級電源管理模塊，為系統(tǒng)級電源管理決策提供依據(jù)。
本發(fā)明的技術(shù)效果系統(tǒng)中任務(wù)對設(shè)備的訪問模式是有規(guī)律的，引入對系統(tǒng)和任務(wù)的監(jiān)視信息是的對設(shè)備訪問的預(yù)測更加準(zhǔn)確；當(dāng)設(shè)備的訪問模式發(fā)生突然改變時，真實空閑時間比重的動態(tài)調(diào)整使得預(yù)測值迅速接近真實值。在嵌入式操作系統(tǒng)電源管理機(jī)制的支持下，對設(shè)備電源管理的決策更準(zhǔn)確有效。


下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明做出詳細(xì)描述。
圖1為嵌入式操作系統(tǒng)電源管理基本模型示意圖圖2為系統(tǒng)-設(shè)備兩級電源管理模塊示意圖；圖3為各模塊間數(shù)據(jù)、控制流圖；圖4為嵌入式設(shè)備電源管理方法示意圖；圖5為添加電源管理前后，及與現(xiàn)有電源管理方法能耗對比圖；圖6為系統(tǒng)運(yùn)行任務(wù)數(shù)對電源管理有效性的影響的示意圖。
具體實施例方式
參考圖1，本系統(tǒng)依據(jù)的嵌入式操作系統(tǒng)電源管理基本模型，分為監(jiān)視、控制、決策三個模塊。
監(jiān)視模塊，負(fù)責(zé)獲取和收集應(yīng)用程序的需求、CPU利用率信息、設(shè)備訪問信息、以及設(shè)備和系統(tǒng)的電源狀態(tài)信息決策模塊，根據(jù)監(jiān)視模塊所獲取的信息根據(jù)電源管理算法進(jìn)行決策，同時負(fù)責(zé)處理和響應(yīng)任務(wù)管理和調(diào)度事件、定時事件、外部設(shè)備的喚醒事件、以及電源緊急事件(電池電量低)控制模塊，根據(jù)決策模塊作出的決策結(jié)果，利用驅(qū)動程序或者硬件抽象層，分別對整個系統(tǒng)、片內(nèi)部件和外圍設(shè)備進(jìn)行控制，完成狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。
根據(jù)上述電源管理基本模型，本發(fā)明電源管理系統(tǒng)在嵌入式操作系統(tǒng)中的結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括1、系統(tǒng)級電源管理，負(fù)責(zé)系統(tǒng)全局的能耗狀態(tài)的轉(zhuǎn)換控制，包括整個系統(tǒng)的電源狀態(tài)轉(zhuǎn)換、處理器電源狀態(tài)轉(zhuǎn)換、電量緊急情況下(電池電量低時)的系統(tǒng)狀態(tài)控制，為應(yīng)用程序提供接口；2、設(shè)備級電源管理，在確定的全局電源狀態(tài)下，根據(jù)特定設(shè)備的特征和工作負(fù)載，相對獨(dú)立地改變性能/能耗狀態(tài)，并將狀態(tài)變化通知系統(tǒng)級電源管理模塊；3、信息收集和監(jiān)視模塊，負(fù)責(zé)收集運(yùn)行時系統(tǒng)和任務(wù)的相關(guān)信息，包括運(yùn)行的任務(wù)總數(shù)、任務(wù)狀態(tài)、CPU利用率，以及設(shè)備的相關(guān)信息；4、電源事件響應(yīng)模塊，是指當(dāng)收集和監(jiān)視模塊監(jiān)視到需要改變電源狀態(tài)的事件發(fā)生，引發(fā)相應(yīng)的系統(tǒng)級或設(shè)備級電源管理進(jìn)行決策，實施電源狀態(tài)轉(zhuǎn)換控制。
本發(fā)明嵌入式設(shè)備電源管理方法，實施具體電源管理方法如圖4所示系統(tǒng)初始化時，參加電源管理的設(shè)備調(diào)用注冊函數(shù)，向系統(tǒng)級電源管理注冊設(shè)備電源管理數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并掛接各設(shè)備的控制接口；
在設(shè)備驅(qū)動程序中，在設(shè)備訪問操作的前、后插入監(jiān)視函數(shù)，每次設(shè)備訪問發(fā)生前、后由設(shè)備級監(jiān)視模塊記錄此時時間、所訪問設(shè)備以及發(fā)出訪問請求的任務(wù)，作為設(shè)備訪問的歷史信息記錄；系統(tǒng)運(yùn)行時，應(yīng)用程序向系統(tǒng)級電源管理模塊提出需求；系統(tǒng)運(yùn)行時，系統(tǒng)級電源管理模塊通過操作系統(tǒng)進(jìn)程調(diào)度模塊，獲取訪問設(shè)備任務(wù)的CPU使用率，當(dāng)前CPU上運(yùn)行的進(jìn)程總數(shù)，進(jìn)程優(yōu)先級的信息，作為系統(tǒng)運(yùn)行時電源管理相關(guān)信息記錄；設(shè)備級電源管理決策，獲取設(shè)備級監(jiān)視模塊，與系統(tǒng)級電源管理所獲取的系統(tǒng)和設(shè)備兩方面的信息，在一次設(shè)備訪問操作結(jié)束后，根據(jù)事先制定的電源管理策略，決策是否將設(shè)備置于低功耗的狀態(tài)，并調(diào)用設(shè)備級控制模塊實現(xiàn)最后的控制；系統(tǒng)級電源管理負(fù)責(zé)響應(yīng)和處理電源管理相關(guān)事件及中斷，當(dāng)接收到電池電量低的中斷時，調(diào)用各設(shè)備掛接的控制接口，將各設(shè)備置于低功耗的狀態(tài)。
按照下面的步驟在嵌入式操作系統(tǒng)DeltaOS中實現(xiàn)本發(fā)明在嵌入式操作系統(tǒng)中對設(shè)備進(jìn)行動態(tài)電源管理的方法，其中DeltaOS運(yùn)行在Samsung S3C44b0x嵌入式處理器上，本具體實施例針對CPU、網(wǎng)卡、LCD進(jìn)行電源管理。
(一)收集和監(jiān)視系統(tǒng)及設(shè)備電源管理相關(guān)信息在系統(tǒng)運(yùn)行時獲取應(yīng)用程序?qū)υO(shè)備的需求、CPU利用率信息、設(shè)備訪問信息、以及系統(tǒng)和各個設(shè)備的電源狀態(tài)信息。
具體實施步驟如下1、系統(tǒng)初始化時，接受操作系統(tǒng)電源管理的設(shè)備，通過系統(tǒng)級電源管理提供的設(shè)備管理數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及接口，調(diào)用注冊函數(shù)向內(nèi)存中設(shè)備電源管理信息表注冊設(shè)備的初始狀態(tài)、獲取設(shè)備標(biāo)識符、并掛接緊急狀態(tài)下將設(shè)備置于低功耗狀態(tài)的函數(shù)接口。
2、在操作系統(tǒng)進(jìn)程調(diào)度模塊中，插入用戶擴(kuò)展函數(shù)，監(jiān)視進(jìn)程的創(chuàng)建、運(yùn)行、掛起、撤銷的時刻，在進(jìn)程切換時插入對空閑進(jìn)程的監(jiān)視，并獲取進(jìn)程在最近一段時間的CPU使用率信息、進(jìn)程優(yōu)先級，通過系統(tǒng)級電源管理提供的系統(tǒng)運(yùn)行時信息子模塊，將有關(guān)信息填入內(nèi)存中任務(wù)管理信息表。
3、在設(shè)備驅(qū)動程序中，在對設(shè)備訪問的前后插入監(jiān)視函數(shù)，獲取每次對設(shè)備訪問的開始時間、結(jié)束時間、設(shè)備標(biāo)識符、訪問設(shè)備的任務(wù)標(biāo)識符，通過設(shè)備級電源管理模塊的監(jiān)視子模塊，將上述信息填入內(nèi)存中維護(hù)的設(shè)備-任務(wù)訪問信息表。當(dāng)任務(wù)開始訪問設(shè)備時，才在信息表中為該任務(wù)分配空間；當(dāng)右任務(wù)訪問設(shè)備時，開始對該設(shè)備的監(jiān)視和管理。
4、在進(jìn)程調(diào)度與鍵盤的中斷處理函數(shù)中，插入定時器，通過系統(tǒng)級電源管理模塊的電源事件及中斷子模塊，獲取空閑進(jìn)程的連續(xù)執(zhí)行時間，與鍵盤無交互的持續(xù)時間5、增加應(yīng)用程序預(yù)留設(shè)備的用戶接口，當(dāng)應(yīng)用程序調(diào)用該接口時，通過系統(tǒng)級電源管理模塊的應(yīng)用程序需求子模塊，修改設(shè)備電源管理信息表，標(biāo)識應(yīng)用程序運(yùn)行時不希望關(guān)閉的設(shè)備(二)根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行時信息與設(shè)備訪問歷史信息進(jìn)行決策通過系統(tǒng)級與設(shè)備級電源管理決策模塊，根據(jù)信息收集與監(jiān)視模塊中獲取的電源管理信息，響應(yīng)和處理任務(wù)管理與調(diào)度事件、定時器到時事件、外設(shè)喚醒事件、電源緊急事件，并依照事先制定的電源管理策略進(jìn)行決策。
具體實施步驟如下1、在操作系統(tǒng)的定時器模塊中，在監(jiān)視系統(tǒng)空閑進(jìn)程的定時器，與監(jiān)視鍵盤空閑時間的定時器中掛接定時器到時的處理函數(shù)。通過系統(tǒng)級電源管理模塊的CPU、SRAM控制子模塊，完成當(dāng)系統(tǒng)空閑時間達(dá)到一定閾值，或鍵盤空閑時間達(dá)到一定閾值時，將系統(tǒng)置為低功耗狀態(tài)，并檢查設(shè)備電源管理信息表，查看是否有應(yīng)用程序預(yù)留了某一設(shè)備，若沒有，再調(diào)用控制模塊實現(xiàn)狀態(tài)轉(zhuǎn)換。
2、建立設(shè)備電源管理決策機(jī)制，具體包括(1)當(dāng)有任務(wù)訪問該設(shè)備時，才開啟該設(shè)備，并開始對該設(shè)備的監(jiān)視和管理；當(dāng)所有訪問該設(shè)備的任務(wù)結(jié)束時，關(guān)閉該設(shè)備；(2)當(dāng)任務(wù)訪問多個設(shè)備(例如交互式輸入設(shè)備A和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備B)，并且訪問順序具有依賴性(先A后B)時，根據(jù)該依賴性預(yù)測設(shè)備的未來使用情況；a)當(dāng)任務(wù)長時間阻塞在設(shè)備A訪問過程時，可以為關(guān)閉設(shè)備B提供依據(jù)b)當(dāng)任務(wù)從設(shè)備A恢復(fù)時，可以作為喚醒設(shè)備B的依據(jù)(3)在上述條件的基礎(chǔ)上，根據(jù)已有若干次的設(shè)備空閑時間，預(yù)測未來的設(shè)備空閑時間，當(dāng)預(yù)測設(shè)備下次的空閑時間大于某一閾值時，即設(shè)備處于低功耗狀態(tài)所節(jié)省的電能大于設(shè)備狀態(tài)轉(zhuǎn)換的能耗開銷時，調(diào)用控制模塊將設(shè)備關(guān)閉。預(yù)測原則如下a)越近的設(shè)備空閑時間占的比重越大b)當(dāng)預(yù)測的設(shè)備空閑時間與實際空閑值相差很大時，說明設(shè)備的訪問模式發(fā)生改變，動態(tài)調(diào)整增大實際空閑值的權(quán)重c)活動狀態(tài)的任務(wù)數(shù)目越少，訪問設(shè)備的任務(wù)執(zhí)行機(jī)會越多，設(shè)備空閑時間越短任務(wù)優(yōu)先級越高，執(zhí)行機(jī)會越多，任務(wù)訪問的設(shè)備空閑時間越短(三)實現(xiàn)電源管理狀態(tài)轉(zhuǎn)換控制根據(jù)電源管理決策的結(jié)果，具體實現(xiàn)對系統(tǒng)、片內(nèi)部件、外圍設(shè)備的狀態(tài)轉(zhuǎn)換，負(fù)責(zé)屏蔽底層不同硬件的特性，并向上層提供統(tǒng)一的電源管理接口。
具體實施步驟包括1、實現(xiàn)CPU從正常運(yùn)行狀態(tài)到空閑狀態(tài)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換函數(shù)；2、實現(xiàn)CPU從正常運(yùn)行狀態(tài)到關(guān)閉狀態(tài)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換函數(shù)，包括設(shè)置哪些中斷可以喚醒CPU；2、實現(xiàn)LCD的打開、關(guān)閉函數(shù)；3、實現(xiàn)網(wǎng)卡的打開、關(guān)閉函數(shù)。
圖5中，左1為添加電源管理前網(wǎng)卡應(yīng)用程序總能耗，左2為本電源管理方法實施后應(yīng)用程序的能耗，右1與右2為現(xiàn)有兩種經(jīng)典電源管理方法的電能消耗，本電源管理方法的節(jié)能效果越顯著。
圖6中，左1組的兩個點顯示系統(tǒng)上只運(yùn)行一個網(wǎng)卡應(yīng)用程序時的能耗，左1下的點位添加電源管理后系統(tǒng)能耗，左1上為添加電源管理前系統(tǒng)能耗。左2組點為同時運(yùn)行兩個應(yīng)用程序，左3組點為同時運(yùn)行三個應(yīng)用程序的能耗對比情況。應(yīng)用程序數(shù)目越多，訪問設(shè)備的應(yīng)用程序獲得CPU的機(jī)會越少，設(shè)備空閑時間越多，本電源管理方法的節(jié)能效果越顯著。
權(quán)利要求
1.一種在嵌入式操作系統(tǒng)中對設(shè)備進(jìn)行動態(tài)電源管理的方法，包括在系統(tǒng)運(yùn)行時收集和監(jiān)視系統(tǒng)及設(shè)備電源管理相關(guān)信息，包括獲取系統(tǒng)和任務(wù)、CPU利用率信息、任務(wù)訪問設(shè)備的信息、以及系統(tǒng)和設(shè)備的電源狀態(tài)信息；通過系統(tǒng)級與設(shè)備級電源管理模塊，根據(jù)信息收集與監(jiān)視模塊中獲取的電源管理信息，響應(yīng)和處理任務(wù)管理與調(diào)度事件、定時器到時事件、外設(shè)喚醒事件、電源緊急事件，按照一定規(guī)則進(jìn)行決策；根據(jù)電源管理決策的結(jié)果，具體實現(xiàn)對系統(tǒng)、片內(nèi)部件、外圍設(shè)備的狀態(tài)轉(zhuǎn)換，能夠屏蔽底層不同硬件的特性，并向上層提供統(tǒng)一的電源管理接口。
2.如權(quán)利要求1所述的在嵌入式操作系統(tǒng)中對設(shè)備進(jìn)行動態(tài)電源管理的方法，其特征在于收集和監(jiān)視系統(tǒng)及設(shè)備電源管理相關(guān)信息的實現(xiàn)步驟，包括系統(tǒng)初始化時，參加電源管理的設(shè)備調(diào)用注冊函數(shù)，向系統(tǒng)級電源管理注冊設(shè)備電源管理數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并掛接各設(shè)備的控制接口；在任務(wù)管理和調(diào)度中插入監(jiān)視模塊，捕獲任務(wù)的創(chuàng)建、撤銷、最近一段時間內(nèi)的CPU利用率、CPU上運(yùn)行的任務(wù)總數(shù)以及訪問該設(shè)備的優(yōu)先級的信息；在設(shè)備驅(qū)動程序中，在設(shè)備訪問操作的前、后插入監(jiān)視模塊，獲取每次設(shè)備訪問開始和結(jié)束時間、所訪問設(shè)備以及發(fā)出訪問請求的任務(wù)信息，作為設(shè)備訪問的歷史信息記錄。
3.如權(quán)利要求1所述的在嵌入式操作系統(tǒng)中對設(shè)備進(jìn)行動態(tài)電源管理的方法，其特征在于系統(tǒng)級電源管理模塊進(jìn)行決策的實施步驟，包括通過系統(tǒng)級電源管理模塊的CPU、SRAM控制子模塊，當(dāng)系統(tǒng)空閑時間達(dá)到一定閾值，或輸入設(shè)備空閑時間達(dá)到一定閾值時，檢查設(shè)備電源管理信息表，查看是否有應(yīng)用程序預(yù)留了某一設(shè)備，若沒有，調(diào)用控制模塊將系統(tǒng)置為低功率狀態(tài)。
4.如權(quán)利要求1或3所述的在嵌入式操作系統(tǒng)中對設(shè)備進(jìn)行動態(tài)電源管理的方法，其特征在于設(shè)備級電源管理模塊進(jìn)行決策的實施步驟，包括當(dāng)有任務(wù)訪問該設(shè)備時，才開啟該設(shè)備，并開始對該設(shè)備的監(jiān)視和管理；當(dāng)所有訪問該設(shè)備的任務(wù)結(jié)束時，關(guān)閉該設(shè)備；當(dāng)任務(wù)訪問多個設(shè)備時，如訪問順序具有依賴性，根據(jù)該依賴性預(yù)測設(shè)備的未來使用情況。
5.如權(quán)利要求4所述的在嵌入式操作系統(tǒng)中對設(shè)備進(jìn)行動態(tài)電源管理的方法，其特征在于設(shè)備級電源管理模塊進(jìn)行決策的實施步驟，還包括在設(shè)備驅(qū)動程序中，根據(jù)設(shè)備訪問的歷史信息記錄，預(yù)測未來的設(shè)備空閑時間，如預(yù)測設(shè)備下次的空閑時間大于某一閾值時，調(diào)用控制模塊將設(shè)備置于低功率狀態(tài)。
6.一種在嵌入式操作系統(tǒng)中對設(shè)備進(jìn)行動態(tài)電源管理的系統(tǒng)，包括一個系統(tǒng)級電源管理模塊和與之相鏈接的若干個設(shè)備級電源管理模塊，每個電源管理模塊都包括監(jiān)視子模塊、決策子模塊和控制子模塊，監(jiān)視模塊，獲取系統(tǒng)和任務(wù)、CPU利用率信息、任務(wù)訪問設(shè)備的信息、以及系統(tǒng)和設(shè)備的電源狀態(tài)信息；決策模塊，根據(jù)監(jiān)視模塊所獲取的信息進(jìn)行決策，同時負(fù)責(zé)處理和響應(yīng)任務(wù)管理和調(diào)度事件、定時事件、外部設(shè)備的喚醒事件、以及電源緊急事件；控制模塊，根據(jù)決策模塊做出的決策結(jié)果，利用驅(qū)動程序或者硬件抽象層，分別對整個系統(tǒng)、片內(nèi)部件和外圍設(shè)備進(jìn)行控制，完成狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。
7.如權(quán)利要求6所述的在嵌入式操作系統(tǒng)中對設(shè)備進(jìn)行動態(tài)電源管理的系統(tǒng)，其特征在于系統(tǒng)級電源管理模塊還包括電源事件處理子模塊和電源管理應(yīng)用接口，電源事件處理子模塊，用于當(dāng)電源事件發(fā)生時，該子模塊調(diào)用相應(yīng)的設(shè)備及設(shè)備級子模塊；電源管理應(yīng)用接口，用于應(yīng)用程序提供電源管理的約束，查詢系統(tǒng)和設(shè)備的電源狀態(tài)，為可感知電源的應(yīng)用程序自適應(yīng)調(diào)節(jié)自身行為提供支持。
8.如權(quán)利要求6或7所述的在嵌入式操作系統(tǒng)中對設(shè)備進(jìn)行動態(tài)電源管理的系統(tǒng)，其特征在于設(shè)備級電源管理模塊中的決策子模塊將設(shè)備電源狀態(tài)的變化情況通知系統(tǒng)級電源管理模塊，為系統(tǒng)級電源管理決策提供依據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種在嵌入式操作系統(tǒng)中對設(shè)備進(jìn)行動態(tài)電源管理的方法，該方法結(jié)合系統(tǒng)和任務(wù)的運(yùn)行狀態(tài)，以及設(shè)備的歷史訪問信息，在操作系統(tǒng)協(xié)作下，采用系統(tǒng)級和設(shè)備級兩級決策，對整個系統(tǒng)及設(shè)備的電源進(jìn)行管理。本發(fā)明還提出一種在嵌入式操作系統(tǒng)中對設(shè)備進(jìn)行動態(tài)電源管理的系統(tǒng)，包括一個系統(tǒng)級電源管理模塊和與之相鏈接的若干個設(shè)備級電源管理模塊，每個電源管理模塊都包括監(jiān)視子模塊、決策子模塊和控制子模塊。在該系統(tǒng)的支持下實現(xiàn)嵌入式操作系統(tǒng)的設(shè)備電源管理，可以節(jié)省設(shè)備和整個系統(tǒng)的能耗。
文檔編號G06F1/32GK1752896SQ200510086809
公開日2006年3月29日 申請日期2005年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月8日
發(fā)明者陳向群, 趙霞, 王悅 申請人:北京大學(xué)