2023年12月18日发(作者：库绣梓)
专题论述 ■■■■■■■ 智能手机终端双操作系统间省电系统设计方案 杨炼’。牟伦荣 ，夏军 （１．重庆邮电大学通信与信息工程学院，重庆４０００６５；２．重庆重邮信科通信技术有限公司） 摘要：随着移动通信终端性能的快速发展，智能手机的崛起导致便携式终端高性能和持久的矛盾愈演愈烈；同时，各层 级低功耗技术的飞速发展也对终端省电系统设计提出更进一步的挑战。本文从嵌入式操作系统的角度，提出了一种基 于智能手机终端双操作系统间的省电系统设计方案，并通过智能手机基带子系统和应用子系统操作状态设计及双系统 间状态切换流程予以说明。 关键词：智能手机；省电；操作系统；操作状态 中图分类号：ＴＰ３１６ 文献标识码：Ａ Ｐｏｗｅｒ Ｓａｖｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ Ｂｅｔｗｅｅｎ Ｄｏｕｂｌｅ ０Ｓ Ｂａｓｅｄ ０１３ Ｓｍａｒｔｐｈｏｎｅ Ｙａｎｇ Ｌｉａｎ ，Ｍｕ Ｌｕｎｒｏｎ￣，Ｘｉａ Ｊｕｎ （１．Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｐｏｓｔｓ ａｎｄ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ， Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ ４０００６５，Ｃｈｉｎａ；２．ＣｈｏｎｇＱｉｎｇ ＣｈｏｎｇＹｏｕ ＸｉｎＫｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏｍｐａｎｙ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｒａｐｉｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｔｅｒｍｉｎａｌ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，ｓｍａｒｔｐｈｏｎｅ ｒｉｓｅ ｌｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｐｏｒｔａｂｌｅ ｔｅｒｍｉｎａｌ’Ｓ ｈｉｇｈ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ａｎｄ ｌｏｎｇ ｌａｓｔｉｎｇ ｃｏｎｔｒａｄｉｃｔｉｏｎ ｉｎｔｅｎｓｉｆｉｅｄ．Ａｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｉｍｅ，ａｌｌ ｌｅｖｅｌｓ ｏｆ ｌｏｗ ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ’Ｓ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｔｅｒｍｉｎａｌ ｕｒｇｅ ｐｏｗｅｒ ｓａｖｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｄｅｓｉｇｎ ｆａｃｅ ａ ｆｕｒｔｈｅｒ ｃｈａｌｌｅｎｇｅ．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｐｒｏｐｏｓｅｓ ａ ｐｏｗｅｒ ｓａｖｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｄｅｓｉｇｎ ｓｃｈｅｍｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ｄｏｕｂｌｅ ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ），ｗｈｉｃｈ ｉｓ ａ ｍｏｄｕｌｅ ｉｎ ｔｈｅ ｅｍｂｅｄｄｅｄ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ，ａｎｄ ｅｘｐｌａｉｎｓ ｔｈｉｓ ｓｃｈｅｍｅ ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｓｙｓ— ｔｅｍ ｏｐｔｅｒａｔｉｎｇ ｓｔａｔｅ ｉｎ ＢＢ（Ｂａｓｅ ｂａｎｄ）ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ＡＰ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ，ａｎｄ ｓａｔｅ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｄｏｕｂｌｅ ＯＳ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｍａｒｔｐｈｏｎｅ；ｐｏｗｅｒ ｓａｖｉｎｇ；ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ；ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｓｔａｔｅ 术的研究。本文基于单芯片双操作系统智能手机终端，提 引 言 对于移动通信终端而言，终端的能耗问题既是系统性 能的关键因素，也是用户认可度的关键指标，已经成为评 出一种双操作系统间的省电方案。 １ 硬件平台介绍 智能手机作为一种便携式和移动性的终端设备，需要 强大的处理器和硬件来支撑复杂的操作系统和应用。智 能手机硬件架构主要有基带（Ｂａｓｅ Ｂａｎｄ）加应用处理器 （Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）的双ＣＰＵ架构和基于虚拟化技术 的单ＣＰＵ架构。基带处理器实现手机的呼叫／接听等基 估终端性能的重要指标之一，移动终端省电机制的研究与 实现变得更加迫切。同时，伴随着通信产业的不断发展， 融合了拍照、摄像、音乐、游戏等多功能的智能手机应需而 生并得以快速发展。同传统手机相比，智能手机的优势非 常明显，同样，功耗问题也是成倍增长。工信部电信研究 院公布的手机行业运行情况显示，智能手机市场占有率在 本电话功能，应用处理器专用于处理高负荷的多媒体应 用。这消除了由新应用的软件缺陷引起基带处理器失效 的风险。以模块化架构的形式，应用处理器构成一个子系 统，并与基带处理器隔离开来。 本文涉及的智能手机采用基于虚拟化技术的单ＣＰＵ ５０ 以上，也就是说智能机已经成为主流产品。但对于手 机终端低功耗技术的研究仍局限于功能单一的通话机，所 以必须加快智能手机终端低功耗技术的研究，以解决随之 而来的功耗问题。同时，支持多功能应用的基础上在智能 手机终端为保证良好的用户体验通常采用双操作系统架 构，而其他普通移动终端多以单个ＯＳ为控制硬件设备和 高层软件架构的搭建提供支持服务，因此不乏有基于简单 的单ＯＳ终端的省电研究和实现，却缺少多ＯＳ低功耗技 架构，手机虚拟化技术方案需采用ＶＭ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｍａ— ｃｈｉｎｅ）。ＶＭ对上层软件架构可以看成一个虚拟的硬件系 统，将真实的ＣＰＵ模拟成两个虚拟的ＣＰＵ并行运行，允 许一个平台同时运行两个操作系统，两个虚拟ＣＰＵ上分 敬请登录网站在线投稿 ２０１３＃－ｇ ４期 平 机 嵌入式豪鬣．应同 １１
ｉ 。 别运行一个分时操作系统（Ａｎｄｒｏｉｄ）和一个实时操作系统 （ＲＴＯＳ），如图１所示。 ： ＿……一试ｋ『滴跨 、ｒ…ｌ ……一Ｊ ＶＭ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｍａｃｈｉｎｅ） 图 ２ 图 １ 基带处理器和应用处理器之间的通信靠虚拟管道传 递实现。本方案硬件平台芯片中集成了一颗ＡＲＭ１１７６ＪＳ 内核，两颗ＺＳＰ８００内核、一颗ＣＥＶＡ公司的ＤＳＰ内核以 过调用硬件驱动对相应模式下的电源域状态和时钟域状 态控制。 ３省电流程设计 （１）应用子系统状态 及ＧＳＭ＆ＴＤ专用加速器，用于实现ＴＤ与ＧＳＭ基带功 能；同时集成ＬＣＤ控制器、Ｃａｍｅｒａ控制器、２Ｄ加速器、 Ｃｏｄｅｃ音频解码器，用于实现多媒体功能。 应用子系统共有三种状态，跃迁关系如图３所示。 ｗｏｒｋ状态：有任务在执行的丁作状态，可向ｓｕｓｐｅｎｄ 和ｉｄｌｅ状态跃迁。 ２省电方案总体架构设计 在评估手机功耗特性方面，主要包括手机待机状态最 低电流值和手机工作状态电流值。由于篇幅有限，本文仅 针对如何降低最低待机状态电流值来进行设计与实现。 在智能终端省电软件控制过程中，最有效的方式是对 系统的电压和时钟频率进行有效的低功耗控制管理。本 方案采用目前已经成为系统设计主流的低功耗设计策略 ＤＰＭ（动态功耗管理）。ＤＰＭ设计思想简单来说，就是系 ｓｕｓｐｅｎｄ状态：当处于ｗｏｒｋ状态时，向／ｓｙｓ／ｐｏｗｅｒ／ ｓｔａｔｅ里写“ｍｅｍ”时系统跃迁到ｓｕｓｐｅｎｄ状态，冻结进程让 外设进入休眠状态。当唤醒事件产生则返回ｗｏｒｋ状态。 ｉｄｌｅ状态：当所有任务运行完毕系统会从ｗｏｒｋ进入 ｉｄｌｅ状态；当有唤醒事件产生时则返回ｗｏｒｋ状态。 （２）基带子系统状态 基带子系统共有三种状态，跃迁关系如图４所示。 统一旦空闲则立即通过关闭时钟和关闭电源两种方式将 该设备切换到低功耗状态。主要通过在操作系统上搭建 一ｓｌｅｅｐ状态：省电睡眠模式，根据具体机制分为多种睡 眠模式类型。 ｉｄｌｅ状态：指一个抽象的概念，仅仅是基带从ｗｏｒｋ状 态到ｓｌｅｅｐ状态的过渡。 个用于功耗管理的软件模块来实现。由于本方案中两 个ＯＳ同时并发运行于单芯片的ＡＲＭ１１７６ＥＪＳ子系统内， 硬件资源分配遵循原则是“基带子系统专属使用的由 ＲＴＯＳ控制，应用子系统专属使用的由Ａｎｄｒｏｉｄ控制，共 用资源由ＲＴ（）ｓ控制”。考虑运行于ＲＴＯＳ的基带子系 统对任务实时性的苛刻要求，设计以基带子系统ＤＰＭ软 件模块为主控制模块，应用子系统ＰＭ软件模块为从控制 ｗｏｒｋ状态：指基带侧有任务或中断在执行。 模块。同时，ＤＰＭ软件模块主要负责基带各模块和与应 用子系统公用模块的状态管理、约束判断、省电模式设置 等任务。ＰＭ软件模块主要负责向ＤＰＭ请求睡眠，醒锁 机制，外设（例如键盘、背光灯、Ｃａｍｅｒａ等）状态管理等。 其总体软件架构如图２所示。 图 ３ 一 图４ 本方案中，系统省电入口设置在基带ＯＳ中，当基带 进入ｉｄｌｅ后，先查询应用子系统状态，用以控制是否可以 进入省电流程。如果状态为ｗｏｒｋ，则将虚拟机切换到应 在应用子系统中，ＰＭ模块动态地收集应用系统的运 用子系统之后，Ｌｉｎｕｘ进行任务调度。若此时Ｌｉｎｕｘ任务 完成则进入应用ｉｄｌｅ流程，若此时有ｓｕｓｐｅｎｄ事件产生， 行情况，配置基带的ＤＰＭ，使其满足应用系统的省电要求 和针对Ａｎｄｒｏｉｄ专属模块采取使用开启、未使用关闭的原 则控制。 就会进入应用ｓｕｓｐｅｎｄ流程。冻结进程及让外设进人休 眠状态这一系列低功耗设置工作后，应用子系统通过虚拟 管道（ＶＰＩＰＥ）向基带发送事先约定好的睡眠命令，基带收 在基带系统中，ＤＰＭ模块为省电工作的主要承担者， 其核心通过收集系统的信息作出必要的判决，包括ＰＭ收 集的Ａｎｄｒｏｉｄ系统的信息，决策睡眠类型、睡眠时间并通 到此ＶＰＩＰＥ命令后设置应用子系统状态为空闲。当基带 再次进入ｉｄｌｅ后，查询应用子系统状态，如果为空闲，基带 １ ２ Ｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｓ＆Ｅｍｂｅｄｄｅｄ Ｓｙｓｔｅｍｓ ２０ １３年第４期 ｗｗｗ．ｍｅｓｎｅｆ．ｃｏｍ．ｃｎ
2023年12月18日发(作者：库绣梓)
专题论述 ■■■■■■■ 智能手机终端双操作系统间省电系统设计方案 杨炼’。牟伦荣 ，夏军 （１．重庆邮电大学通信与信息工程学院，重庆４０００６５；２．重庆重邮信科通信技术有限公司） 摘要：随着移动通信终端性能的快速发展，智能手机的崛起导致便携式终端高性能和持久的矛盾愈演愈烈；同时，各层 级低功耗技术的飞速发展也对终端省电系统设计提出更进一步的挑战。本文从嵌入式操作系统的角度，提出了一种基 于智能手机终端双操作系统间的省电系统设计方案，并通过智能手机基带子系统和应用子系统操作状态设计及双系统 间状态切换流程予以说明。 关键词：智能手机；省电；操作系统；操作状态 中图分类号：ＴＰ３１６ 文献标识码：Ａ Ｐｏｗｅｒ Ｓａｖｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ Ｂｅｔｗｅｅｎ Ｄｏｕｂｌｅ ０Ｓ Ｂａｓｅｄ ０１３ Ｓｍａｒｔｐｈｏｎｅ Ｙａｎｇ Ｌｉａｎ ，Ｍｕ Ｌｕｎｒｏｎ￣，Ｘｉａ Ｊｕｎ （１．Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｐｏｓｔｓ ａｎｄ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ， Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ ４０００６５，Ｃｈｉｎａ；２．ＣｈｏｎｇＱｉｎｇ ＣｈｏｎｇＹｏｕ ＸｉｎＫｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏｍｐａｎｙ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｒａｐｉｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｔｅｒｍｉｎａｌ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，ｓｍａｒｔｐｈｏｎｅ ｒｉｓｅ ｌｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｐｏｒｔａｂｌｅ ｔｅｒｍｉｎａｌ’Ｓ ｈｉｇｈ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ａｎｄ ｌｏｎｇ ｌａｓｔｉｎｇ ｃｏｎｔｒａｄｉｃｔｉｏｎ ｉｎｔｅｎｓｉｆｉｅｄ．Ａｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｉｍｅ，ａｌｌ ｌｅｖｅｌｓ ｏｆ ｌｏｗ ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ’Ｓ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｔｅｒｍｉｎａｌ ｕｒｇｅ ｐｏｗｅｒ ｓａｖｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｄｅｓｉｇｎ ｆａｃｅ ａ ｆｕｒｔｈｅｒ ｃｈａｌｌｅｎｇｅ．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｐｒｏｐｏｓｅｓ ａ ｐｏｗｅｒ ｓａｖｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｄｅｓｉｇｎ ｓｃｈｅｍｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ｄｏｕｂｌｅ ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ），ｗｈｉｃｈ ｉｓ ａ ｍｏｄｕｌｅ ｉｎ ｔｈｅ ｅｍｂｅｄｄｅｄ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ，ａｎｄ ｅｘｐｌａｉｎｓ ｔｈｉｓ ｓｃｈｅｍｅ ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｓｙｓ— ｔｅｍ ｏｐｔｅｒａｔｉｎｇ ｓｔａｔｅ ｉｎ ＢＢ（Ｂａｓｅ ｂａｎｄ）ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ＡＰ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ，ａｎｄ ｓａｔｅ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｄｏｕｂｌｅ ＯＳ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｍａｒｔｐｈｏｎｅ；ｐｏｗｅｒ ｓａｖｉｎｇ；ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ；ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｓｔａｔｅ 术的研究。本文基于单芯片双操作系统智能手机终端，提 引 言 对于移动通信终端而言，终端的能耗问题既是系统性 能的关键因素，也是用户认可度的关键指标，已经成为评 出一种双操作系统间的省电方案。 １ 硬件平台介绍 智能手机作为一种便携式和移动性的终端设备，需要 强大的处理器和硬件来支撑复杂的操作系统和应用。智 能手机硬件架构主要有基带（Ｂａｓｅ Ｂａｎｄ）加应用处理器 （Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）的双ＣＰＵ架构和基于虚拟化技术 的单ＣＰＵ架构。基带处理器实现手机的呼叫／接听等基 估终端性能的重要指标之一，移动终端省电机制的研究与 实现变得更加迫切。同时，伴随着通信产业的不断发展， 融合了拍照、摄像、音乐、游戏等多功能的智能手机应需而 生并得以快速发展。同传统手机相比，智能手机的优势非 常明显，同样，功耗问题也是成倍增长。工信部电信研究 院公布的手机行业运行情况显示，智能手机市场占有率在 本电话功能，应用处理器专用于处理高负荷的多媒体应 用。这消除了由新应用的软件缺陷引起基带处理器失效 的风险。以模块化架构的形式，应用处理器构成一个子系 统，并与基带处理器隔离开来。 本文涉及的智能手机采用基于虚拟化技术的单ＣＰＵ ５０ 以上，也就是说智能机已经成为主流产品。但对于手 机终端低功耗技术的研究仍局限于功能单一的通话机，所 以必须加快智能手机终端低功耗技术的研究，以解决随之 而来的功耗问题。同时，支持多功能应用的基础上在智能 手机终端为保证良好的用户体验通常采用双操作系统架 构，而其他普通移动终端多以单个ＯＳ为控制硬件设备和 高层软件架构的搭建提供支持服务，因此不乏有基于简单 的单ＯＳ终端的省电研究和实现，却缺少多ＯＳ低功耗技 架构，手机虚拟化技术方案需采用ＶＭ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｍａ— ｃｈｉｎｅ）。ＶＭ对上层软件架构可以看成一个虚拟的硬件系 统，将真实的ＣＰＵ模拟成两个虚拟的ＣＰＵ并行运行，允 许一个平台同时运行两个操作系统，两个虚拟ＣＰＵ上分 敬请登录网站在线投稿 ２０１３＃－ｇ ４期 平 机 嵌入式豪鬣．应同 １１
ｉ 。 别运行一个分时操作系统（Ａｎｄｒｏｉｄ）和一个实时操作系统 （ＲＴＯＳ），如图１所示。 ： ＿……一试ｋ『滴跨 、ｒ…ｌ ……一Ｊ ＶＭ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｍａｃｈｉｎｅ） 图 ２ 图 １ 基带处理器和应用处理器之间的通信靠虚拟管道传 递实现。本方案硬件平台芯片中集成了一颗ＡＲＭ１１７６ＪＳ 内核，两颗ＺＳＰ８００内核、一颗ＣＥＶＡ公司的ＤＳＰ内核以 过调用硬件驱动对相应模式下的电源域状态和时钟域状 态控制。 ３省电流程设计 （１）应用子系统状态 及ＧＳＭ＆ＴＤ专用加速器，用于实现ＴＤ与ＧＳＭ基带功 能；同时集成ＬＣＤ控制器、Ｃａｍｅｒａ控制器、２Ｄ加速器、 Ｃｏｄｅｃ音频解码器，用于实现多媒体功能。 应用子系统共有三种状态，跃迁关系如图３所示。 ｗｏｒｋ状态：有任务在执行的丁作状态，可向ｓｕｓｐｅｎｄ 和ｉｄｌｅ状态跃迁。 ２省电方案总体架构设计 在评估手机功耗特性方面，主要包括手机待机状态最 低电流值和手机工作状态电流值。由于篇幅有限，本文仅 针对如何降低最低待机状态电流值来进行设计与实现。 在智能终端省电软件控制过程中，最有效的方式是对 系统的电压和时钟频率进行有效的低功耗控制管理。本 方案采用目前已经成为系统设计主流的低功耗设计策略 ＤＰＭ（动态功耗管理）。ＤＰＭ设计思想简单来说，就是系 ｓｕｓｐｅｎｄ状态：当处于ｗｏｒｋ状态时，向／ｓｙｓ／ｐｏｗｅｒ／ ｓｔａｔｅ里写“ｍｅｍ”时系统跃迁到ｓｕｓｐｅｎｄ状态，冻结进程让 外设进入休眠状态。当唤醒事件产生则返回ｗｏｒｋ状态。 ｉｄｌｅ状态：当所有任务运行完毕系统会从ｗｏｒｋ进入 ｉｄｌｅ状态；当有唤醒事件产生时则返回ｗｏｒｋ状态。 （２）基带子系统状态 基带子系统共有三种状态，跃迁关系如图４所示。 统一旦空闲则立即通过关闭时钟和关闭电源两种方式将 该设备切换到低功耗状态。主要通过在操作系统上搭建 一ｓｌｅｅｐ状态：省电睡眠模式，根据具体机制分为多种睡 眠模式类型。 ｉｄｌｅ状态：指一个抽象的概念，仅仅是基带从ｗｏｒｋ状 态到ｓｌｅｅｐ状态的过渡。 个用于功耗管理的软件模块来实现。由于本方案中两 个ＯＳ同时并发运行于单芯片的ＡＲＭ１１７６ＥＪＳ子系统内， 硬件资源分配遵循原则是“基带子系统专属使用的由 ＲＴＯＳ控制，应用子系统专属使用的由Ａｎｄｒｏｉｄ控制，共 用资源由ＲＴ（）ｓ控制”。考虑运行于ＲＴＯＳ的基带子系 统对任务实时性的苛刻要求，设计以基带子系统ＤＰＭ软 件模块为主控制模块，应用子系统ＰＭ软件模块为从控制 ｗｏｒｋ状态：指基带侧有任务或中断在执行。 模块。同时，ＤＰＭ软件模块主要负责基带各模块和与应 用子系统公用模块的状态管理、约束判断、省电模式设置 等任务。ＰＭ软件模块主要负责向ＤＰＭ请求睡眠，醒锁 机制，外设（例如键盘、背光灯、Ｃａｍｅｒａ等）状态管理等。 其总体软件架构如图２所示。 图 ３ 一 图４ 本方案中，系统省电入口设置在基带ＯＳ中，当基带 进入ｉｄｌｅ后，先查询应用子系统状态，用以控制是否可以 进入省电流程。如果状态为ｗｏｒｋ，则将虚拟机切换到应 在应用子系统中，ＰＭ模块动态地收集应用系统的运 用子系统之后，Ｌｉｎｕｘ进行任务调度。若此时Ｌｉｎｕｘ任务 完成则进入应用ｉｄｌｅ流程，若此时有ｓｕｓｐｅｎｄ事件产生， 行情况，配置基带的ＤＰＭ，使其满足应用系统的省电要求 和针对Ａｎｄｒｏｉｄ专属模块采取使用开启、未使用关闭的原 则控制。 就会进入应用ｓｕｓｐｅｎｄ流程。冻结进程及让外设进人休 眠状态这一系列低功耗设置工作后，应用子系统通过虚拟 管道（ＶＰＩＰＥ）向基带发送事先约定好的睡眠命令，基带收 在基带系统中，ＤＰＭ模块为省电工作的主要承担者， 其核心通过收集系统的信息作出必要的判决，包括ＰＭ收 集的Ａｎｄｒｏｉｄ系统的信息，决策睡眠类型、睡眠时间并通 到此ＶＰＩＰＥ命令后设置应用子系统状态为空闲。当基带 再次进入ｉｄｌｅ后，查询应用子系统状态，如果为空闲，基带 １ ２ Ｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｓ＆Ｅｍｂｅｄｄｅｄ Ｓｙｓｔｅｍｓ ２０ １３年第４期 ｗｗｗ．ｍｅｓｎｅｆ．ｃｏｍ．ｃｎ