CN101707653A - 一种单处理器智能移动终端及其实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单处理器智能移动终端，包括：实时操作系统，用于处理智能移动终端的通信任务；智能操作系统，用于处理智能移动终端的应用任务；处理器，用于启动和运行实时操作系统和智能操作系统，其中，处理器在空闲任务的处理器时间内启动和运行智能操作系统。同时还公开了一种单处理器智能移动终端的实现方法，包括步骤：启动和运行智能移动终端中的实时操作系统；在空闲任务的处理器时间内启动和运行智能移动终端中的智能操作系统。通过本发明实现了无需独立的应用处理器的智能移动终端，显著提高了智能移动终端处理器的工作效率，并大大减少了智能移动终端的硬件设计复杂度和成本的目的。

Description

一种单处理器智能移动终端及其实现方法

技术领域

本发明主要涉及移动通信领域，尤其涉及一种单处理器智能移动终端及其实现方法。

背景技术

图1为传统智能移动终端的处理器结构框图，如图1所示，传统智能移动终端包括两个处理器：基带处理器101(BP，Baseband Processor)，用于负责通信任务的处理，以实现智能移动终端的基本通话功能；应用处理器102(AP，Application Processor)，用于负责音视频处理、文档处理、数据处理等智能移动终端附加应用功能的处理器。在基带处理器与应用处理器之间包括数据总线和控制信号线。

随着芯片制造技术的进步，现有智能移动终端基带芯片的集成度越来越高。基带芯片中的基带处理器在作为智能移动终端应用时仅负责通信任务的处理，从而造成大量的系统资源闲置。现有智能移动终端的设计主要采用基带处理器、应用处理器的双处理器架构，这种架构造成现有智能移动终端具有系统资源浪费、体积大，耗电量高，系统结构复杂等缺点。

经过技术人员测试发现，前一代TD-SCDMA基带芯片在智能移动终端中作为通信模块使用时，当进行高速下行分组接入(HSDPA，High SpeedDownlink Packages Access)下载时，基带处理器有大约50％的系统资源在运行空闲任务。而新一代的基带芯片在智能移动终端中作为通信模块使用时，由于新一代基带芯片比前一代基带芯片的处理能力更强，处理速度更快，因此，新一代基带芯片中的基带处理器大约有75％以上的系统资源在运行空闲任务，而如果将这些系统资源用来运行智能移动终端的智能操作系统，则完全能够满足智能移动终端智能操作系统的需求。

发明内容

有鉴于此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种单处理器智能移动终端及其实现方法，达到合理利用处理器系统资源，大大减少智能移动终端的硬件设计复杂度和成本的目的。

根据本发明的一方面，提供了一种单处理器智能移动终端，包括：

实时操作系统，用于处理智能移动终端的通信任务；

智能操作系统，用于处理智能移动终端的应用任务；

处理器，用于启动和运行实时操作系统和智能操作系统，其中，处理器在空闲任务的处理器时间内启动和运行智能操作系统。

根据本发明的一个特征，所述处理器包括：

第一判断模块，用于判断处理器是否运行空闲任务，如果是，则处理器在空闲任务的处理器时间内启动智能操作系统，否则，处理器不启动智能操作系统。

根据本发明的另一个特征，所述处理器包括：

第二判断模块，用于判断处理器是否运行空闲任务，如果是，则处理器在空闲任务的处理器时间内运行基于智能操作系统的应用任务，否则，处理器不运行基于智能操作系统的应用任务。

根据本发明的另一个特征，所述处理器包括：

优先级判断模块，用于判断任务的运行优先级，按照运行优先级的高低运行任务；其中，

如果任务为通信任务，则处理器按照运行优先级的高低运行通信任务；

如果任务为应用任务，则处理器按照运行优先级的高低运行应用任务；

如果任务包括通信任务和应用任务，则处理器按照运行优先级的高低运行通信任务和应用任务。

根据本发明的另一个特征，

所述处理器，进一步用于动态分配处理器时间和由实时操作系统和智能操作系统共享的智能移动终端的外设。

根据本发明的另一个特征，

所述处理器为基带处理器；

所述智能移动终端为TD-SCDMA智能移动终端。

根据本发明的另一方面，提供了一种单处理器智能移动终端的实现方法，所述方法包括以下步骤：

启动和运行智能移动终端中的实时操作系统；

在空闲任务的处理器时间内启动和运行智能移动终端中的智能操作系统。

根据本发明的一个特征，所述方法进一步包括：

在启动实时操作系统之后，判断处理器是否运行空闲任务，如果是，则启动智能操作系统，否则，不启动智能操作系统。

根据本发明的另一个特征，所述方法进一步包括：

在运行实时操作系统之后，判断处理器是否运行空闲任务，如果是，则运行基于智能操作系统的应用任务，否则，不运行基于智能操作系统的应用任务。

根据本发明的另一个特征，所述方法进一步包括：

对任务的运行优先级进行判断，按照运行优先级的高低运行任务；

如果任务为通信任务，则按照运行优先级的高低运行通信任务；

如果任务为应用任务，则按照运行优先级的高低运行应用任务；

如果任务包括通信任务和应用任务，则按照运行优先级的高低运行通信任务和应用任务。

根据本发明的另一个特征，所述方法进一步包括：

动态分配处理器时间和由实时操作系统和智能操作系统共享的智能移动终端的外设。

本发明所述的单处理器智能移动终端及其实现方法，采用单处理器模拟多个处理器并行，允许处理通信任务的实时操作系统和处理应用任务的智能操作系统同时运行，并且通信任务和应用任务都可以在相互独立的空间内运行而互不影响，从而实现了无需独立的应用处理器的智能移动终端，显著提高了智能移动终端处理器的工作效率，并大大减少了智能移动终端的硬件设计复杂度和成本的目的.

附图说明

图1为传统智能移动终端的处理器结构框图；

图2为本发明具体实施例中单处理器智能移动终端的结构框图；

图3为本发明具体实施例中智能移动终端的单处理器运行多个操作系统的方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例进行具体描述。

在本发明具体实施例中，当智能移动终端启动时，首先启动实时操作系统，完成智能移动终端的外设的初始化后，开始运行基于实时操作系统的通信任务。当处理器运行空闲任务时，在空闲任务的处理器时间中，启动智能操作系统启动，智能操作系统通过实时操作系统的消息机制与外设、通信任务进行交互，并调用实时操作系统提供的外设接口。当智能操作系统和实时操作系统对外设的操作发生冲突时，由实时操作系统按照优先级或轮换机制来决定操作的执行。

图2为本发明具体实施例中单处理器智能移动终端的结构框图，图2中包括：

实时操作系统201，用于处理智能移动终端的通信任务。

本发明实施例中的实时操作系统可以是RTK(Real Time Kernel)或RTK-E操作系统。

实时操作系统201提供基于抢占调度的具有优先权的多任务系统，包括以下功能：

任务管理，主要将任务环境与任务相关联，从而使得能够运行的具有最高优先权的任务可以立刻启动。所有任务可以具有不同的优先权；

临界区域管理，用于任务调度的使能；

电子邮箱管理，用于进行内部任务通信；其中，当一个任务发送消息或定时器消息发送给另一个任务时，将消息或定时器消息存放在电子邮箱中，从而在电子邮箱中形成先进先出(FIFO，First In First Out)任务队列；

同步管理，通过使用消息或旗语(semaphore)对任务进行同步；

消息管理，通过电子邮箱发送和接收消息；

旗语管理，通过旗语管理器提供用于并发接入受限资源的同步机制；

动态内存管理，用于提供内存分配和内存释放系统，使用簇表对整个RAM需求进行优化，其不接受垃圾收集系统的要求。

队列管理，用于提供所有队列需要的基本操作。基本上包括两种队列类型，使用封装的队列和不使用封装的队列。

定时器管理，用于提供通过电子邮箱的计时活动；

过程管理，将任务分成多个过程，每个过程可以是C函数或有限状态机，通过过程运行器负责所有过程的运行。

智能操作系统202，用于处理智能移动终端的应用任务。

本发明实施例中的智能操作系统属于非实时操作系统，其可以是基于Linux的Android系统。

处理器203，用于运行实时操作系统和智能操作系统，其中，处理器203对处理器时间和由实时操作系统201和智能操作系统202共享的智能移动终端的外设进行动态分配。本发明实施例中的处理器203可以是ST Ericsson的PNX6715或PNX6718中央处理器，还可以是单核嵌入式中央处理器。

处理器203包括：

第一判断模块2031，用于判断处理器是否运行空闲任务，如果是，则处理器203在空闲任务的处理器时间内启动智能移动终端中的智能操作系统，否则，处理器203不启动智能移动终端中的智能操作系统；

第二判断模块2032，用于判断处理器是否运行空闲任务，如果是，则处理器203在空闲任务的处理器时间内运行基于智能操作系统的应用任务，否则，处理器203不运行基于智能操作系统的应用任务；

优先级判断模块2033，用于判断将要运行的任务的运行优先级，按照运行优先级的高低运行任务；其中，

将要运行的任务包括通信任务和应用任务，

如果将要运行的任务为通信任务，则处理器203按照运行优先级的高低运行通信任务；

如果将要运行的任务为应用任务，则处理器203按照运行优先级的高低运行应用任务；

如果将要运行的任务包括通信任务和应用任务，则处理器203按照运行优先级的高低运行通信任务和应用任务。

通常情况下，通信任务的优先级高于应用任务的优先级。

本发明实施例中的智能移动终端可以是TD-SCDMA智能移动终端。通过采用RTK实时操作系统处理通信任务，以保证智能移动终端在GSM、TD-SCDMA等多种网络模式下通信功能的正常实现。

图3为本发明具体实施例中智能移动终端的单处理器运行多个操作系统的方法流程图，具体步骤如下：

步骤301，启动智能移动终端；

步骤302，处理器启动智能移动终端中的实时操作系统；

步骤302中，判断处理器是否运行空闲任务，如果是，则在空闲任务的处理器时间内启动智能移动终端中的智能操作系统，否则，不启动智能移动终端中的智能操作系统；

步骤303，对智能移动终端的外设进行初始化；

步骤303中，实时操作系统与智能操作系统共享智能移动终端的外设，处理器对由实时操作系统和智能操作系统共享的智能移动终端的外设进行动态分配。

步骤304，处理器运行基于实时操作系统的通信任务；

步骤304中，判断处理器是否运行空闲任务，如果是，则在空闲任务的处理器时间内运行基于智能操作系统的应用任务，否则，不运行基于智能操作系统的应用任务；

步骤305，处理器对将要运行的任务的运行优先级进行判断，按照运行优先级的高低运行任务；

步骤305中，将要运行的任务包括通信任务和应用任务，处理器对将要运行的通信任务和应用任务的运行优先级进行判断，

如果将要运行的任务为通信任务，则按照运行优先级的高低运行通信任务；

如果将要运行的任务为应用任务，则按照运行优先级的高低运行应用任务；

如果将要运行的任务包括通信任务和应用任务，则按照运行优先级的高低运行通信任务和应用任务。

通常情况下，通信任务的优先级高于应用任务的优先级。

步骤306，智能移动终端关机。

上述步骤中，处理器根据智能移动终端的实际运行情况，对处理器时间进行动态分配，以满足实时操作系统和智能操作系统的需要。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，对本发明实施例所作的任何修改、变更、组合、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种单处理器智能移动终端，其特征在于，包括：

实时操作系统，用于处理智能移动终端的通信任务；

智能操作系统，用于处理智能移动终端的应用任务；

处理器，用于启动和运行实时操作系统和智能操作系统，其中，处理器在空闲任务的处理器时间内启动和运行智能操作系统。

2.根据权利要求1所述的智能移动终端，其特征在于，所述处理器包括：

第一判断模块，用于判断处理器是否运行空闲任务，如果是，则处理器在空闲任务的处理器时间内启动智能操作系统，否则，处理器不启动智能操作系统。

3.根据权利要求1所述的智能移动终端，其特征在于，所述处理器包括：

第二判断模块，用于判断处理器是否运行空闲任务，如果是，则处理器在空闲任务的处理器时间内运行基于智能操作系统的应用任务，否则，处理器不运行基于智能操作系统的应用任务。

4.根据权利要求1所述的智能移动终端，其特征在于，所述处理器包括：

优先级判断模块，用于判断任务的运行优先级，按照运行优先级的高低运行任务；其中，

如果任务为通信任务，则处理器按照运行优先级的高低运行通信任务；

如果任务为应用任务，则处理器按照运行优先级的高低运行应用任务；

如果任务包括通信任务和应用任务，则处理器按照运行优先级的高低运行通信任务和应用任务。

5.根据权利要求1所述的智能移动终端，其特征在于，

所述处理器，进一步用于动态分配处理器时间和由实时操作系统和智能操作系统共享的智能移动终端的外设。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的智能移动终端，其特征在于，

所述处理器为基带处理器；

所述智能移动终端为TD-SCDMA智能移动终端。

7.一种单处理器智能移动终端的实现方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

启动和运行智能移动终端中的实时操作系统；

在空闲任务的处理器时间内启动和运行智能移动终端中的智能操作系统。

8.根据权利要求7所述的实现方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

在启动实时操作系统之后，判断处理器是否运行空闲任务，如果是，则启动智能操作系统，否则，不启动智能操作系统。

9.根据权利要求7所述的实现方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

在运行实时操作系统之后，判断处理器是否运行空闲任务，如果是，则运行基于智能操作系统的应用任务，否则，不运行基于智能操作系统的应用任务。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

对任务的运行优先级进行判断，按照运行优先级的高低运行任务；

如果任务为通信任务，则按照运行优先级的高低运行通信任务；

如果任务为应用任务，则按照运行优先级的高低运行应用任务；

如果任务包括通信任务和应用任务，则按照运行优先级的高低运行通信任务和应用任务.

11.根据权利要去7所述的实现方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

动态分配处理器时间和由实时操作系统和智能操作系统共享的智能移动终端的外设。

Images