架构设计简化了组件的重用;任何一个应接收、空闲和休眠4个状态,其中休眠状态时的功耗远小于其 用程序都可以发布它的功能块,并且任何其它的应用程序都它3种状态。
因此在通信模块不工作时,DPM应立刻使其转 可以使用其所发布的功能块(不过得遵循框架的安全性限入休眠状态。
制)。
同样,该应用程序重用机制也使用户方便地替换程序组2.2动态电压频率调节 件。
动态电压频率调节(DynaIrIic Voltage and Frequency 3.3 Libraries and Android Rantime(系统运行库层)Scaling,DVFS)根据系统任务的紧迫程度来动态调节处理器 Android包含一些C/C++库,这些库能被Android系统的电压和频率,使任务响应时间和系统功耗之间达到平衡〔”. 中不同的组件使用。
它们通过Android应用程序框架为开发DⅦ玛能够在系统运行时动态地改变处理器的电压和频率。
者提供服务。
Android还包括了一个核心库,提供了JAVA在不影响处理器性能的前提下。
更有效地减少它的能量消耗。
编程语言核心库的大多数功能。
每一个Android应用程序都Dvl玛技术利用CMDS电路的特性:CMOs电路的功耗正比 在它自己的进程中运行,都拥有一个独立的Dalvik虚拟机实于时钟频率和电压的平方,即每个时钟周期的能量消耗正比 例。
Dalvik被设计成一个设备,其可以同时高效地运行多个于电压的平方〔“。
DVFS技术是以延长任务执行时间为代价 虚拟系统。
Dalvik虚拟机执行(.dex)的Dalvik可执行文件,来达到减少系统能量消耗的目的.体现了功耗与性能之间的 该格式文件针对小内存使用做了优化。
I)alvik虚拟机依赖于权衡。
但降低供电电压会增加相应的延迟,限制处理器的时 Linux内核的一些功能,比如线程机制和底层内存管理机制。
钟频率,导致系统性能下降,因此这种方法只在一定范围内有 3.4 Linax Kernel(Linux内核层)效。
Android的核心系统服务依赖于Linux 2.6内核,如安全2.3从操作系统级降低功耗 性、内存管理、进程管理、网络协议栈和驱动模型。
Lirlux内 嵌入式操作系统负责系统的全部软、硬件资源的分配、调 核也同时作为硬件和软件栈之间的抽象层。
度工作,控制并协调并发活动。
根据系统负载动态改变芯片、 4实验和数据分析总线和内存的电压和频率,或者关闭暂时空闲的设备而言。
以降低功耗、延长电池使用时间E10〕。
我们选取的实验平台是基于Android操作系统的I..,grlo— 在低功耗的嵌入式系统设计中,尤其对于移动设备而言, vo Lephone和HTC wildfire。
之所以选取这两款手机,是因需要一个纵向的综合设计方案,从算法设计、系统体系结构到 为它们分别代表了国内和国际的Android主流智能机机型.电路布线都需要仔细考虑功耗因素。
如果各方面的设计考虑 表1列出了两款手机的主要组件技术参数。
周到,嵌人式系统将能够实现较低的功耗并且不会牺牲系统 表1 Lephone和wildfire主要组件技术参数的性能。
3 Android系统结构框架 Android是基于Linux内核的软件平台和操作系统,是Google在2007年11月5日公布的手机系统平台。
Android专门针对移动设备而设计,它包括—个操作系统,中间件和一些重要的鹿用程序。
从系统架构上看,Android从顶层到底层共分4层,依次为应用程序层、应用程序框架层、系统运行库层和Linux内核层n“。
具体如图l所示. 目前,手机移动网络主要采用两种接入方式:GPRS和 ·290· 万方数据WIFI。
因此本实验分别对手机在WIFI和GPRS两种网络连 量模式下Lephone开启WIFI相对关闭WIFI,电池使用时间接模式下的功耗进行实验和分析。
减少70%,wi!.dfire开启WIFI相对关闭WWI,电池使用时间4.1 WlFI网络模式下的系统功耗分析 减少85.7%。
WIFI基于IEEE 802.11协议.是一种短程无线传输技 综合图2一图5可得出以下结论:用户在使用WIFI策略术,能够在数百英尺范围内支持互联网接人。
WlFI最初并不 接入网络时。
在小流量模式下电池使用时间约减少50%,而是为能量受限的手持设备而设计的,因此带有WIFI模块的 在大流量模式下能量消耗得更快,减少的电池使用时间达到手持设备的电池使用时间大为减少Il“。
下面实验分析WlFI 85%。
网络模式下手机系统功耗的变化情况。
4.2 GPRS网络模式下的系统功耗分析 手机正常开机启动后,开启WIFI,在小流量模式(10kB/ GPRS是通用分组无线服务技术的简称,是GSM移动电Inin)下,每隔1小时提取一次手机电池电量,测试结果如图2 话用户可用的一种移动数据业务。
GPRS不仅承担语音服和图3所示。
务,而且承担数据业务。
在持续的数据业务下手机电池电量下 降得很快〔1“。
下面通过实验分析GPRS网络模式下手机系 统功耗的变化情况。
用户在使用GPRS策略连接网络时,一般很少会用 GPRS下载大文件。
鉴于此,本文仅考虑对GPRS小流量模 式(10kb/min)下的功耗进行实验和分析。
Hf’J/d”时 手机正常开机启动后,开启GPRS,在小流量模式(10kB/ 图2 Lephone开启砌小流量测试 min)下,每隔1h提取一次手机电池电量。
测试结果如图6和 图7所示。
晷量喜寓晕墓嚣莹萤謇l§§§§基§§§§£ 时鲥/小时 时弼/小时 图3 wildfire开启WlFI小流量测试 图6 Leohone开启GPRS流量测试 由图2、图3计算得出。
在电量下降相同的情况下,小流 嚣 、 了础≯Zij≤-一…一 |{| | 土二、k:一二~量模式下Lephonc开启WWI相对关闭WIFI,电池使用时间减少40%,wildfire开启WIFI相对关闭WIFI,电池使用时间 、、’1。
、减少57.1%。
考虑到在无线局域网中用户经常利用WIFI下载文件, 嚣因此在大流量模式(2Mbit/min)下,对上述实验重新测试。
实验结果如图4和图5所示。
图4 Lcphone开启WIFI大流量测试 唧瑚锄瑚伽500强7秘脚姗l峭n】1珊瑚 时蜘,小时 图5 wildfire开启WIFI大流最测试 图8 Lephone开启WIFI和开启GPRS功耗对比 由图4、图5计算得出,在电量下降相同的情况下,大流 ·291 万方数据 ■M ;麓 枣30% 啡m !一—萎≤ tion Technologies for Portable Computing and Devices〔C〕l}Proa IEEE Int.Conf.Portable Information De- vices,Orlando,Florida,USA,2007 〔3〕Mallik Cormnonications A,Lin Bin,Memik G,et a1.User-driven Frequency Sea- ling〔刀.IEEEComputerArchitectureLetters,2006,5(2):16 〔4〕Vallina-Rodfiguez N,Hui PtCrowcroft J,et a1.Exhausting bat— .
上一篇:
基于Android的信息推送管理系统的
下一篇:
本栏目为VC语言毕业设计,需要购买请点击查看说明