基于Android平台电源管理的研究与实现

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Android是Google以Linux为操作系统内核开发的一种开源操作系统,主要用于嵌入式便携移动设备。随着电子集成线路的飞速发展,使得中央控制器和与之的外围设备体积不断缩小,性能也不断提升,然而便携式设备一般使用电池供电,高性能运算同时伴随着高功耗,电池技术的严重滞后和人们越来越强烈的环保意识使得高性能和低功耗之间的矛盾越来越凸显。在嵌入式便携设备中,如手机、平板电脑等,电源一直是一个大瓶颈,因此嵌入式平台电源管理一直都是开发人员研究的重要课题之一。电源管理技术主要是通过有效的管理分配各个部件的工作状态来降低系统的整体功耗,目前桌面计算机、服务器等在电源管理技术上已经相当成熟,而且对功耗要求也没有嵌入式设备高。在嵌入式领域,由于嵌入式系统的开发一般是针对特使的应用场合,各自为战,电源管理技术发展就相对缓慢,主要表现在很难找到一个通用的电源管理软件,更没有一个比较完善的标准规范。良好的电源管理方案可以达到节约能源,延长电池使用寿命,减低辐射,环保,延长设备使用寿命,提升用户体验性。所以如何研究现有嵌入式平台的电源管理方法,并在此基础上改进和优化,使其更好的满足嵌入式设备对耗电的要求,具有非常重要的实用价值。电源管理主要目的为实现低功耗,处理器通常会有多种低功耗状态,一般当系统空闲的时候可以根据需要让处理器进入相应的低功耗状态。低功耗是一个系统问题,单凭处理器并不足以实现整个系统的低功耗,因此还需要与外设一起配合的方案。在硬件提供低功耗机制的基础上,结合软件流程共同配合发挥硬件高性能同时实现整个系统的低功耗。本论文是在掌握静态电源,动态电源管理的概念,原理,及现有算法基础上,结合Android平台,提出了基于经验阀值策略的深度休眠静态电源管理策略和提出基于最小均方误差算法(LMS)的动态电源管理的猜想。前者主要是在PC机现有休眠流程Suspend to RAM基础上实现手机平台的Suspend to Flash功能;后者是系统级休眠方案,由于个人能力和平台限制原因,只提出试验的可能性,暂时没有得以试验验证。
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