【毕业学位论文】（Word原稿）混合平台电源管理方法研究-信息安全

分类号 密级 内部 编号 中国科学院研究生院 硕士 学位论文 混合平台电源管理方法研究 李昆仑 指导教师 韦卫 研究员 中国科学院计算技术研究所 申请学位级别 工学硕 士 学科专业名称 信息安全 论文提交日期 2010年 4月 论文答辩日期 2010年 5月 培养单位 中国科学院计算技术研究所 学位授予单位 中国科学院研究生院 答辩委员会主席 声 明 我声明本论文是我本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，本论文中不包含其他人 已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名： 日期： 论文版权使用授权书 本人授权中国科学院计算技术研究所可以保留并向国家有关部门或机构送交本论文的复印件和电子文档，允许本论文被查阅和借阅，可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本论文。 （保密论文在解密后适用本授权书。） 作者签名： 导师签名： 日期： I 摘 要 从计算机诞生之初至今，高性能和低功耗一直是计 算机科研人员的两大追求目标。这两大目标却是一对矛盾体， 电源管理技术就是解决这一问题的关键， 优秀的电源管理能够使电能合理的分配给计算机的不同组件，在不同的性能需求下采用合适的电源策略，使计算机既可以出色的完成用户的各种请求，同时又避免不必要的电能消耗。 台 凭借 出色的处理性能和丰富的软件支持，在个人计算机领域一直占据主导地位，但 能耗相对较高 。 嵌入式平台处理能力较弱，软件资源不够丰富，但是能耗相对较低。两个平台各有优劣为它们的结合创造了条件。 电源管理发展到今天，在通用大型计算机 上，个人计算机上，乃至超便携计算机上都有了很多成熟的技术 。然而当前的电源管理技术，大多是针对单一平台的，例如 合平台是笔记本体系结构上的一种 创新，当前的电源管理方法中在混合平台电源管理方面还是一块空白，两 种平台的结合却 电源管理提出了新的挑战。 本文就混合平台环境下的电源管理方法做出研究，针对混合平台的特点在结合传统电源管理方法的同时，针对混合环境下电源管理的 新问题给出了 相应的解决方案。以下是针对混合 系统的平台结构，给出的在电源管理上的三点创新： 1. 实现了一种 台的混合供电策略，包括虚拟电池的实现，充放电策略实现。 2. 实现了一种 双系统之间的电源状态共享的解决方案，以实现对混合平台无缝切换应用特性的支持。 3. 实现了一种 在 境下对 设资源的电源管理方案。 以上的几点功能，是混合系统得以在电源管理上实现无缝结合的几个关键技术点，是当前电源管理技术针对该平台的空白之处，这些方法可以应用于类似的混合平台的电源管理之中。 这些创新点 在项目的实施过程中，通过实际的测试证实了电源管理方法的可行性。 关 键词 ： 电源管理，混合平台，驱动， 嵌入式控制器，高级电源管理配置接口，微控制器。 of i (y of of to us a of of it a of us a is a on of of 86 in is a on of a us a on of a on of We on of in of 1. of 86 of 2. 86 so as to a 3. of s in 86 of be to of I of 目 录 摘 要 . I 目 录 . V 图目录 . 目录 . 一章 引言 . 1 究背景与目标 . 1 文的组织 . 3 业术语列表 . 4 第二章 电源管理技术介绍 . 5 源管理概述 . 5 源管理模型 . 6 源管理机制 . 7 源管理评估 . 8 86 平台电源管理介绍 . 9 术简介 . 9 术简介 . 11 入式电源管理技术介绍 . 13 态电源管理 . 14 态电源管理 . 15 核 驱动与嵌入式电源管理 . 17 统现状 . 17 核简介 . 19 备驱动编程 方法介绍 . 21 章小结 . 25 第三章 混合平台电源管理框架 . 27 合硬件平台构架介绍 . 27 86 硬件平台介绍 . 28 入式硬件平台介绍 . 29 混合平台电源管理方法研究： 目录 混合平台的整体构架 . 30 合系统软件平台架构 . 31 86 平台软件介绍 . 31 入式系统软件介绍 . 32 合软件介绍 . 35 合电源管理方案 . 36 立方式电源管理方案 . 36 渗透方式电源管理方案 . 37 合应用特性的电源管理方案 . 37 合电源管理方案主要问题 . 38 86 平台混合供电问题 . 38 系统之间的电源状态共享问题 . 39 另一台外设的电源管理 . 40 入式平台电源管理功能完善 . 40 合平台发展的展望 . 41 术发展展望 . 41 用前景展望 . 41 章小结 . 42 第四章 混合特性电源管理技术实现 . 43 86 混合供电方案实现 . 43 合供电原理 . 44 B 的数据规范说明 . 45 拟 实现 . 46 放电策略的实现 . 47 合平台电源状态共享实现 . 49 合电源状态共享原理 . 50 86 平台实现方法 . 51 入式平台实现方法 . 51 86 对嵌入式平台的电源管理方法 . 52 入式平台外设资源分类 . 52 86 对嵌入式外设电源管理实现原理 . 53 章小结 . 53 第五章 混合平台电源管理技术完善 . 55 核 持 . 55 混合平台电源管理方法研究： 目录 动框架 . 55 绍 . 56 核 支持 . 57 核电源管理特性的完善 . 58 ： 目录 目 录 图 源管理抽象图 . 7 图 作方式 . 10 图 源状态转换图 . 12 图 统的休眠和恢复 . 15 图 态电源管理结构 . 16 图 作用 . 17 图 备驱动与软硬件系统的关系 . 22 图 备模型 . 25 图 86 平台构成 . 29 图 3.2 架图 . 30 图 合平台笔记本结构 . 31 图 源管理软件框架 . 32 图 入式软件 . 33 图 入式处理器工作模式 . 34 图 眠算法流程 . 35 图 合系统软件关系 . 36 图 86能 . 39 图 离子电池使用规 . 43 图 合供电原理图 . 44 图 C 与 认证机制 . 47 图 离子电池充电曲线 . 48 图 合平台电池充放电策略