1、基于嵌入式Linux的智能手機(jī)省電設(shè)計(jì)2013年2月22日來(lái)源:大比特半導(dǎo)體器件網(wǎng)每個(gè)系統(tǒng)要正常運(yùn)行都有賴于CPU的性能系統(tǒng)軟件中間件一集各種系統(tǒng)策略等等智能手機(jī)也是一樣。這篇文章主要探討了給智能手機(jī)選擇合適的CPU以及在手機(jī)電源管理中的動(dòng)態(tài)電源管理(DPM)和自適應(yīng)電壓調(diào)整(AVS)技術(shù)。最后我還對(duì)手機(jī)軟件設(shè)計(jì)進(jìn)行一點(diǎn)優(yōu)化工作實(shí)現(xiàn)了軟件的節(jié)能設(shè)計(jì)。引言智能手機(jī)中包含了很多耗能設(shè)備諸如MP3、MPEG4、WiFi、數(shù)碼相機(jī)、3D游戲等等

2、。在手機(jī)電池容量還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍的前提下我們不得不考慮手機(jī)電源節(jié)能的問(wèn)題。我主要通過(guò)了以下四個(gè)方面來(lái)闡述在基于Linux平臺(tái)上的智能手機(jī)的解決方案。CPU的選擇盡管現(xiàn)在有了各種在不過(guò)多加重功耗負(fù)擔(dān)的前提下提高性能的技術(shù)但用一個(gè)芯片來(lái)處理這么多各種各樣的任務(wù)恐怕已經(jīng)不是一個(gè)很好的選擇了。一是因?yàn)檫@些功能對(duì)芯片處理功能的要求可能各不相同二是因?yàn)橐粋€(gè)負(fù)擔(dān)著如此眾多任務(wù)的芯片勢(shì)必需要很高的速度降低功耗變得很困難。在這種情況下多CPU系統(tǒng)(MP

3、Ce)成為一個(gè)必然的趨勢(shì)。多CPU系統(tǒng)的一個(gè)明顯的優(yōu)勢(shì)是:針對(duì)不同的任務(wù)處理需要不同的CPU可以各盡其職將自身的優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮由此帶給手機(jī)最優(yōu)化的性能表現(xiàn)。另一個(gè)優(yōu)勢(shì)顯然還是體現(xiàn)在對(duì)功耗的控制上:假如用單CPU來(lái)完成所有的功能不可避免地需要一個(gè)很高的CPU速度從而造成很高的功耗。用一顆高速CPU來(lái)完成這樣的任務(wù)無(wú)疑是大牛拉小車(chē)同時(shí)浪費(fèi)很多能源。多通過(guò)多個(gè)API向DPM子系統(tǒng)提供指導(dǎo)這些API定義各種策略并在定義好的運(yùn)行點(diǎn)之間轉(zhuǎn)移整個(gè)系統(tǒng)。

4、驅(qū)動(dòng)程序接口。啟用了DPM的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序比默認(rèn)驅(qū)動(dòng)程序具有更多“狀態(tài)”:由外部事件通過(guò)各種狀態(tài)來(lái)驅(qū)動(dòng)它們或通過(guò)來(lái)自內(nèi)核DPM子系統(tǒng)的回調(diào)來(lái)驅(qū)動(dòng)它們從而反映并遵循運(yùn)行策略。驅(qū)動(dòng)程序API還允許驅(qū)動(dòng)程序登記它們連接和管理的各個(gè)設(shè)備的基本運(yùn)行特征從而實(shí)現(xiàn)更精細(xì)的策略決策。用戶程序API用戶程序(應(yīng)用軟件)分為三類(lèi):(1)可感知電源管理的應(yīng)用軟件(2)可感知電源管理的“包裝器”中的傳統(tǒng)應(yīng)用軟件(3)不帶電源管理的傳統(tǒng)應(yīng)用軟件?？筛兄娫垂芾淼膽?yīng)

5、用軟件能夠充分利用來(lái)自策略管理器的API從而建立各自的基礎(chǔ)約束并強(qiáng)制電源管理策略發(fā)生變化以便匹配各自的執(zhí)行要求。不直接帶有電源管理功能的傳統(tǒng)應(yīng)用軟件可以“包裝”到代碼或補(bǔ)丁中從而實(shí)現(xiàn)相當(dāng)?shù)男Ч鼈冞€可以按照默認(rèn)行為來(lái)運(yùn)行這取決于更寬范圍的默認(rèn)策略管理。嵌入式LinuxDPM下的實(shí)際機(jī)制包括各種API比如dpm_set_os()(內(nèi)核)、assert_constraint()、remove_constraint()和set_operati

6、ng_state()(內(nèi)核和驅(qū)動(dòng)程序)、set_policy()和set_task_state()(經(jīng)由系統(tǒng)調(diào)用的用戶級(jí)接口)以及proc接口。電源管理策略在系統(tǒng)電源管理中扮演了極為關(guān)鍵的角色。DPM的策略抽象模型的執(zhí)行體系類(lèi)似于狀態(tài)機(jī)。在DPM中有2個(gè)概念很重要:一個(gè)是執(zhí)行點(diǎn)(operatingpoints)另一個(gè)是執(zhí)行狀態(tài)(operatingstates)。DPM的執(zhí)行點(diǎn)來(lái)自一些獨(dú)立的系統(tǒng)參數(shù)包括執(zhí)行電壓頻率以及總線帶寬等等。隨著事