KR20040046863A - 휴대 단말기 전원 관리 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 휴대 단말기 전원 관리 방법에 관한 것으로, 특히 실시간 운영체제를 사용하는 휴대 단말기에서 현재 동작중인 태스크(Task)에 따라 사용 클럭을 조절하는 것으로 고정된 고속 클럭 사용에 비해 전원 소모를 줄이도록 한 휴대 단말기 전원 관리 방법에 관한 것이다. 종래 전원 관리는 주변장치나 프로토콜 소프트웨어 만을 고려했으며, 어플리케이션의 사용에 대해서는 고려하지 않았으므로 다수의 태스크를 처리해야하는 경우에 적합한 고속 클럭을 항상 유지해야 성능이 유지되었고, 그로인해 전원 소모가 심한 문제점이 있었다. 이와 같은 문제점을 감안한 본 발명은 우선 순위가 가장 낮은 태스크를 생성하여 지속적으로 유지시키면서 해당 태스크가 실행되는 경우마다 소정의 카운터 값을 증가시키는 단계와; 우선 순위가 가장 높은 태스크를 생성하여 소정의 시간 주기에 따라 실행하여 상기 우선 순위가 가장 낮은 태스크에 의한 카운터값을 획득하여 제 1기준값 이하이면 클럭 속도를 높이고, 제 2기준값 이상이면 클럭 속도를 낮추며, 공통적으로 상기 카운터를 초기화한 후 시간 주기가 될때 까지 실행 없이 대기하는 단계로 이루어지는 휴대 단말기 전원 관리 방법을 제공함으로써 사용되는 태스크가 적은 경우 저속 클럭을 통해 연산을 실시하도록 하여 연산 능력을 제한하지 않으면서 고속 클럭의 연속 사용에 비해 사용 전원을 크게 절약할 수 있는 효과가 있다.

Description

휴대 단말기 전원 관리 방법{POWER MANAGEMENT METHOD FOR MOBILE TERMINAL}

본 발명은 휴대 단말기 전원 관리 방법에 관한 것으로, 특히 실시간 운영체제를 사용하는 휴대 단말기에서 현재 동작중인 태스크(Task)에 따라 사용 클럭을 조절하는 것으로 고정된 고속 클럭 사용에 비해 전원 소모를 줄이도록 한 휴대 단말기 전원 관리 방법에 관한 것이다.

휴대용 단말기의 성능이 향상되고, 사용자 인터페이스 역시 그래픽 인터페이스를 기본으로 제공하며, 광범위한 어플리케이션이 동시에 사용됨에 따라 휴대 단말기의 운영체제는 실시간 운영체제(Realtime Operating System:RTOS)가 사용되고 있으며, 이를 통해 다수의 태스크들을 동시에 처리할 수 있다.

비록, 다수의 태스크들을 동시에 처리할 수 있다고는 하지만, 실질적으로는 한번에 하나의 작업을 분할된 시간 만큼 실시하는 것으로, 여러가지 작업을 동시에 조금씩 실시함으로써 다수의 작업이 동시에 진행되는 것 처럼 여겨지는 것이다.

휴대 단말기는 이동통신 단말기일 수 있고, 개인용 정보 단말기(PDA)일 수도 있으며, 다른 종류의 단말기일 수 있으나, 여기서는 내부적으로 실시간 운영체제를 사용하는 연산기를 포함하는 단말기를 의미한다.

도 1은 일반적인 실시간 운영체제에서의 태스크 처리를 보이는 모식도로서, 도시한 바와 같이 다수의 태스크들(태스크 #1~태스크 #N)을 동시에 처리한다. 하지만, 다수의 태스크들을 모두 동일한 주기로 나누어 처리한다면 사용 태스크 수에 따라 처리 속도가 극단적으로 낮아지기 때문에 태스크마다 우선 순위가 부여되며, 우선순위가 높은 것에 보다 많은 제어기 점유율과 보다 빠른 연산 우선 순위를 제공하게 된다.

도시한 것은 태스크 #1이 가장 우선 순위가 높은 것이며, 태스크 #N이 가장 우선 순위가 낮은 것이다.

현재 사용되는 전원 관리는 사용하지 않는 주변 기기의 전원을 제거하거나 프로토콜 소프트웨어의 스케줄링에 따른 클럭 조절에 의존하였다. 따라서, 다수의 어플리케이션의 동시 사용과, 기본적인 운영체체 동작을 위해서는 이들을 구성하는다수의 태스크들이 최대로 처리될 수 있는 고속의 클럭을 사용할 수 밖에 없으며, 이러한 고속 클럭의 사용에 따라 고정된 전력이 소모된다.

따라서, 어플리케이션의 사용에 따른 효율적 전원 관리가 요구된다.

상기한 바와 같이 종래 전원 관리는 주변장치나 프로토콜 소프트웨어 만을 고려했으며, 어플리케이션의 사용에 대해서는 고려하지 않았으므로 다수의 태스크를 처리해야하는 경우에 적합한 고속 클럭을 항상 유지해야 성능이 유지되었고, 그로인해 전원 소모가 심한 문제점이 있었다.

이와 같은 문제점을 감안한 본 발명은 우선 순위가 가장 높은 태스크와 가장 낮은 태스크를 더 포함하고, 우선 순위가 가장 높은 태스크가 소정의 주기로 우선 순위가 가장 낮은 태스크의 동작 빈도를 확인하여 현재 태스크 처리 능력에 적합한 클럭 속도를 설정하도록 함으로써 사용되는 태스크가 적은 경우 저속 클럭 사용으로 인한 전원 절약이 가능하도록 한 휴대 단말기 전원 관리 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 실시간 운영체제에서의 태스크들을 도시한 것이다.

도 2는 본 발명의 개념을 나태낸 개념도이다.

도 3은 본 발명 일 실시예의 순서도이다.

도 4는 시간 흐름에 따른 본 발명의 구체적인 적용예를 도시한 것이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10: 타이머부20: 태스크 #1

30: 태스크 #N40: 카운터부

50: 클럭 변경부

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 우선 순위가 가장 낮은 태스크를 생성하여 지속적으로 유지시키면서 해당 태스크가 실행되는 경우마다 소정의 카운터 값을 증가시키는 단계와; 우선 순위가 가장 높은 태스크를 생성하여 소정의 시간 주기에 따라 실행하여 상기 우선 순위가 가장 낮은 태스크에 의한 상기 카운터 값을 획득하여 제 1기준값 이하이면 클럭 속도를 높이고, 제 2기준값 이상이면클럭 속도를 낮추며, 공통적으로 상기 카운터를 초기화한 후 시간 주기가 될때 까지 실행 없이 대기하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제 1기준값은 상기 우선 순위가 가장 낮은 태스크의 최소 점유시간을 나타내는 수치이고, 제 2기준값은 상기 우선 순위가 가장 낮은 태스크의 최대 점유시간을 나타내는 수치인 것을 특징으로 한다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명을 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명의 개념을 나태낸 개념도로서, 도시된 바와 같이 우선 순위가 가장 높은 태스크 #1(20)과 가장 우선 순위가 낮은 태스크 #N(30)의 동작을 나타낸 것이다.

먼저, 우선 순위가 가장 낮은 태스크 #N(30)은 실행되면 카운터(40)의 값을 하나 증가시킨다. 따라서, 증가시킨 카운터의 값이 우선 순위가 가장 낮은 태스크 #N(30)이 실행된 수이며, 이는 아이들(IDLE) 시간을 의미하게 된다. 상기 우선 순위가 가장 낮은 태스크 #N(30)는 본 발명에서 추가시킨 태스크로서, 실질적으로는 태스크 처리를 하지 않는 아이들 상태가 될때만 실행된다.

즉, 상기 카운터(40)의 값이 큰 경우라면 아이들 상태가 오래 지속된 경우이므로 이 경우 연산 클럭이 과도한 경우가 된다. 다시 말해서 처리 능력이 남는 경우가 되므로 고속 클럭은 불필요한 전원의 낭비가 된다.

상기 태스크 #1(20)은 상기 카운터(40)의 값을 판독하여 내부적인 기준값 이상이면 클럭 변경을 실시하여 클럭을 낮춘다. 클럭 변경은 내부 클럭 변경부(50)와연동할 수 있는 설정 값의 변경으로 간단히 처리할 수 있으며, 외부 클럭을 받아들여 이를 내부적인 클럭 값으로 맞추는 PLL(Phase Lock Loop)을 이용하여 외부 클럭을 소정의 값으로 분주하여 연산 클럭으로 사용할 수 있다.

상기 카운터(40)의 값이 낮은 경우라면 아이들 상태까지 다다르기 어려운 경우이므로 현재 처리할 우선 순위 태스크들이 많은 경우이다. 즉, 처리 능력이 처리할 태스크들이 비해 모자른 경우이므로 클럭을 보다 빠르게 하여 연산 능력을 증가시킨다.

상기 타이머(10)는 상기 태스크 #1(20)를 실행 시키는 기준이 되며, 이는 연산 클럭과는 별개로 동작되고, 현재 연산과도 별개로 항상 소정의 타이머 시간을 유지한다. 따라서, 타이머(10) 값이 소정의 값이 되면 상기 태스크 #1(20)를 실행시키도록 하면, 상기 태스크 #1(20)는 주기적으로 잠시 실행되고, 카운터(40)의 값을 확인하고 클럭을 조정하는 대단히 간단하고 빠른 동작을 실행한 후 상기 타이머(10)가 다시 태스크 #1(20)를 실행시킬때 까지 대기 상태가 된다.

이로써, 우선 순위가 가장 높은 태스크 #1(20)와 우선 순위가 가장 낮은 태스크 #N(30)를 더 부가한다 할지라도 실질적인 연산 속도의 변화는 거의 없게 된다.

도 3은 전술한 본 발명의 개념을 보다 구체적으로 실시하기위한 순서를 보인 순서도로서, 도시한 바와 같이, 처음 타이머 값이 기준값 이상인지를 확인 하는 단계부터 시작한다.

타이머 값이 기준값 이상인지는 실시간 운영체제에서 판단되거나 제어기의하드웨어적인 타이머를 이용하고, 인터럽트를 이용하는 방법 등에 따라 백그라운드에서 지속적으로 수행된다.

이 경우 타이머 값이 기준 값 이하라면 최하위 순위를 가진 태스크는 자신이 실행될때 마다 카운터 값을 증가시킨다. 상기 카운터는 물리적인 카운터가 될 수 있으며, 소프트웨어적인 전역 변수일 수 있다. 소프트웨어적인 전역 변수인 경우 모든 태스크가 해당 내용을 참조할 수 있으며, 최하위 순위의 태스크는 단순한 연산(변수 증가 연산 1개)에 불과하므로 제어기에 부담을 거의 주지 않는다.

상기 타이머 값이 기준값 이상인 경우, 최우선 순위 태스크가 동작된다.

최우선 순위 태스크는 먼저, 상기 최하위 순위 태스크 동작의 횟수가 누산된 카운터 값을 획득하고, 해당 값을 판단하여 제 1기준값 이하라면 연산 클럭 속도를 증가시키고, 제 2기준값 이상이라면 연산 클럭 속도를 감소시킨다.

상기 제 1기준값은 최하위 태스크의 최소 점유 시간에 해당하는 카운터 값이고, 제 2기준값은 최하위 태스크의 최대 점유 시간에 해당하는 카운터 값이다.

이후, 공통적으로 카운터를 초기화 하고, 최상위 순위 태스크는 타이머 값을 초기화 하거나 고정 값을 인가한 후 대기 상태가 되어 타이머 값에 따른 새로운 실행을 대기한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예를 구체적으로 도시한 것으로, 이를 통해 구체적인 실현 방법의 예를 보인다.

먼저, 타이머에 의해 최상위 순위를 가진 태스크의 실행 간격이 T라 하고, 최하위 순위를 가진 태스크가 점유하는 최소 점유 시간의 카운터 값을 C1이라 하며, 최대 점유 시간의 카운터 값을 C2라고 한다.

처음 T의 시간이 지난 후 최상위 순위의 태스크가 실행되는 시점에서의 카운터 값은 도시한 바와 같이 C2 이상이 되므로 연산 클럭을 낮추게 된다. 거의 순간적으로 최 상위 순위 태스크가 실행되며, 카운터 값은 초기화 된다.

이후 2T의 시간에서 최상위 순위의 태스크가 실행되면 카운터 값을 검사하며, 이 경우 카운터 값이 C1과 C2 사이에 있으므로 적절한 연산 능력 범위에 속한다. 따라서, 연산 클럭을 조절할 필요 없이 카운터만 초기화 하고 다음 3T의 시간까지 최상위 순위 태스크가 대기한다.

3T의 시간에서 실행된 최상위 순위 태스크는 카운터 값이 0인 것을 검출하고, 최하위 순위 태스크가 실행되지 않았으므로 연산 클럭을 높이게 된다.

4T에서는 조절된 연산 클럭이 허용 범위 안에 있음을 알 수 있다.

상기 클럭 속도를 조절하는 정도는 판단용 카운터 값에 따라 상이할 수 있는데, 그 값이 존재하는 범위에 따라 클럭 속도 조절의 단위 값이 변화될 수 있다는 것에 유의한다. 즉, 카운터 값이 너무 낮거나 너무 높으면 연산 클럭을 크게 변동하고, 카운터 값이 기준값 근처라면 작게 변동시킬 수 있다.

즉, 한계 속도로 다중 테스크를 처리하는 경우에 비해 한계 속도 이하로 테스크들을 처리하는 경우가 대부분이기 때문에 고속 고정 연산 클럭에 따른 전원 손실을 극단적으로 줄일 수 있게 되며, 이는 휴대 단말기에 있어 전체 사용 시간의 비약적인 신장을 가져올 수 있다.

상기 본 발명의 상세한 설명에서 행해진 구체적인 실시 양태 또는 실시예는어디까지나 본 발명의 기술 내용을 명확하게 하기 위한 것으로 이러한 구체적 실시예에 한정해서 협의로 해석해서는 안되며, 본 발명의 정신과 다음에 기재된 특허 청구의 범위내에서 여러가지 변경 실시가 가능한 것이다.

상기한 바와 같이 본 발명은 실시간 운영체제에 우선 순위가 가장 높은 태스크와 가장 낮은 태스크를 더 포함시키고, 우선 순위가 가장 높은 태스크가 소정의 주기로 우선 순위가 가장 낮은 태스크의 동작 빈도를 확인하여 현재 태스크 처리 능력에 적합한 클럭 속도를 설정하도록 함으로써 사용되는 태스크가 적은 경우 저속 클럭을 통해 연산을 실시하도록 하여 연산 능력을 제한하지 않으면서 고속 클럭의 연속 사용에 비해 사용 전원을 크게 절약할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 우선 순위가 가장 낮은 태스크를 생성하여 지속적으로 유지시키면서 해당 태스크가 실행되는 경우마다 소정의 카운터 값을 증가시키는 단계와; 우선 순위가 가장 높은 태스크를 생성하여 소정의 시간 주기에 따라 실행하여 상기 우선 순위가 가장 낮은 태스크에 의한 상기 카운터 값을 획득하여 제 1기준값 이하이면 클럭 속도를 높이고, 제 2기준값 이상이면 클럭 속도를 낮추며, 공통적으로 상기 카운터를 초기화한 후 시간 주기가 될때 까지 실행 없이 대기하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기 전원 관리 방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 제 1기준값은 상기 우선 순위가 가장 낮은 태스크의 최소 점유시간을 나타내는 수치이고, 제 2기준값은 상기 우선 순위가 가장 낮은 태스크의 최대 점유시간을 나타내는 수치인 것을 특징으로 하는 휴대 단말기 전원 관리 방법.
3. 제 1항에 있어서, 클럭 속도의 조절은 카운터값과 제 1 및 제 2기준값들 간의 차이에 의해 차등 실시되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기 전원 관리 방법.