以窗口为根据的电源管理方法及使用该方法的移动装置
专利汇可以提供以窗口为根据的电源管理方法及使用该方法的移动装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供一种用于移动装置的电源管理方法及使用该方法的移动装置，其中该电源管理方法包含下列步骤：(a)归类每个执行的工作，(b)制定一电源管理政策，(c)遵循电源管理政策的规定，根据工作的种类分配一总单元电源供应量的一预定比例给每个工作，以及(d)因应使用者由一图形使用者 接口 所输入的指令，增加在一活跃窗口内执行的工作所能获得的单元电源供应量，以达成在一移动装置上所执行的工作间的电源分配最佳化。，下面是以窗口为根据的电源管理方法及使用该方法的移动装置专利的具体信息内容。
1.一种用于一移动装置上的电源管理方法，其包含：
(a)归类每个执行的工作；
(b)制定一电源管理政策；
(c)遵循电源管理政策的规定，根据工作的种类分配一总单位电源供应量 的一预定比例给每个工作；以及
(d)因应使用者一图形使用者接口所输入的指令，增加在一活跃窗口内执 行的工作所能获得的单元电源供应量。
2.如权利要求1所述的电源管理方法，其中，该总单元电源供应量是由 该移动装置的一总电源供应量除以一总电源供应周期数而得。
3.如权利要求2所述的电源管理方法，其中，制定一电源管理政策的步 骤包含：
设定该移动装置的一总电源供应周期数及一校正时间；
计算该移动装置的总电源供应量；以及
计算该总单元电源供应量。
4.如权利要求3所述的电源管理方法，更包含：
(e)每隔该校正时间的时间间隔观察每个工作的单元电源供应量的使用 率；以及
(f)根据观察的结果重新分配每个工作所能获得的单元电源供应量。
5.如权利要求1所述的电源管理方法，其中，在增加在一活跃窗口内执 行的工作所能获得的单元电源供应量的步骤中，所能提供给在该活跃窗口内 执行的工作的单元电源供应量的增加的最大范围，是为具有一批处理特性的 工作所分配的单元电源供应量。
6.如权利要求1所述的电源管理方法，更包含检测与每个工作互动的输 入/输出装置，并根据与每个工作互动的输入输出装置的型式，改变该工作所 属的种类。
7.如权利要求6所述的电源管理方法，其中：
若与该工作互动的输入/输出装置为一声卡，将该工作归类为一软性实时 性工作。
8.如权利要求6所述的电源管理方法，其中：
若与该工作互动的输入/输出装置为一键盘，将该工作归类为一交互式工 作。
9.如权利要求1所述的电源管理方法，其中，该图形使用者接口是以一 拖拉杆来完成。
10.如权利要求1所述的电源管理方法，其中，该图形使用者接口是呈现 于该活跃窗口中。
11.一种用于一移动装置上的电源管理方法，其包含：
(a)归类每个执行的工作；
(b)制定一电源管理政策；
(c)遵循电源管理政策的规定，根据工作的种类分配一总单元电源供应 量的一预定比例给每个工作；以及
(d)因应使用者一图形使用者接口所输入的指令，将具有一批处理特性 的工作所分配的单元电源供应量移转给在一活跃窗口内执行的工作来使用。
12.如权利要求11所述的电源管理方法，其中，该总单元电源供应量是 由该移动装置的一总电源供应量除以一总电源供应周期数而得。
13.如权利要求12所述的电源管理方法，其中，制定一电源管理政策的 步骤包含：
设定该移动装置的一总电源供应周期数及一校正时间；
计算该移动装置的总电源供应量；以及
计算该总单元电源供应量。
14.如权利要求13所述的电源管理方法，更包含：
(e)每隔该校正时间的时间间隔观察每个工作的单元电源供应量的使 用率；以及
(f)根据观察的结果重新分配每个工作所能获得的单元电源供应量。
15.如权利要求11所述的电源管理方法，更包含检测与每个工作互动 的输入/输出装置，并根据与每个工作互动的输入/输出装置的型式，改变该 工作所属的种类。
16.如权利要求15所述的电源管理方法，其中：
若与该工作互动的输入/输出装置为一声卡，将该工作归类为一软性实时 性工作。
17.如权利要求15所述的电源管理方法，其中：
若与该工作互动的输入/输出装置为一键盘，将该工作归类为一交互式工 作。
18.如权利要求11所述的电源管理方法，其中，该图形使用者接口是以 一拖拉杆(drag bar)来完成。
19.一种移动装置，其包含：
一处理器，其能够在一操作系统的环境下执行多个工作；以及
一电源管理装置，其是组态设定以将该多个工作进行分类，制定一电源 管理政策，遵循电源管理政策的规定根据工作的种类分配一总单元电源供应 量的一预定比例给每个工作，以及因应使用者所输入的指令，增加在一活跃 窗口内执行的工作所能获得的单元电源供应量。
20.如权利要求19所述的移动装置，其中，该电源管理装置更提供一图 形使用者接口，以供使用者输入指令来增加在该活跃窗口内执行的工作所能 获得的单元电源供应量。
21.如权利要求20所述的移动装置，其中，该图形使用者接口是呈现于 该活跃窗口中。
22.如权利要求21所述的移动装置，其中，该图形使用者接口是以一拖 拉杆来完成。
技术领域
本发明涉及一种以窗口为根据的电源管理方法，特别涉及一种利用以窗 口为根据(windows-based)的电源管理方法来达成在一移动装置上所执行的 工作间的电源分配最佳化。
背景技术
一般说来，最直觉也最简单的增加一笔记型计算机的使用寿命的方法为 将该笔记型计算机中较为耗电的组件以省电型组件来取代。举例来说，由于 笔记型计算机在运作时百分之七十的电源是消耗在显示器上，因此，以一仅 消耗较少电源的有机发光二极管液晶显示器(organic light-emitting diode liquid crystal display，OLED LCD)来取代一会消耗较多电源的薄膜晶体管 (thin film transistor，TFT)液晶显示器甚或一阴极射线管显示器(cathode ray tube，CRT monitor)，可明显地增加该笔记型计算机的使用寿命。又例 如，在不显著地降低该笔记型计算机的效能的前提下，可选用具有较低临界 电压及较薄闸极氧化层的处理器，以增加该笔记型计算机的使用寿命，也就 是以些许的效能损失来换取较长的使用寿命。再不然，就是以仅消耗较少电 源的非挥发性内存，例如闪存，来取代一硬盘机，因为该硬盘机会在刚启动 或即将停止运作时消耗可观的无谓电源。
上述的方法虽然简单，但或由于该项技术正在发展中，例如OLED LCD仍 有许多困难有待克服、或由于成本的考虑，例如一闪存仍远贵于一具有与该 闪存相同的存储容量的硬盘机，使得移动电子装置的设计者必需另谋它法以 解决笔记型计算机的使用寿命过短的缺点。
另一种延长笔记型计算机的使用寿命的方法为充分利用笔记型计算机 中各组件的低电源状态(low-state power)以节省电源的消耗。举例来说，此 类方法中最常见的一种为以操作系统(operating system，OS)控制一笔记型 计算机中的硬盘机在未存取数据时停止运转。又例如，控制该笔记型计算机 中的处理器运作于一低电压。由于处理器于一时钟周期内所消耗的电源是正 比于该处理器的运作电压(operation voltage)的平方值，在不低于一临界电 压(task completion deadline)的前提下，藉由动态地(dynamically)调整该 处理器的运作电压，可有效地减少该处理器所消耗的电源，并进而增加该笔 记型计算机的使用寿命，但又不致于增加该处理器的运作时间。
由于一处理器在运作时除了会消耗电源外，另会产生高热，而该高热会 影响该处理器所在的笔记型计算机的稳定度，因此，控制该处理器所消耗的 电源不仅可增加该笔记型计算机的使用寿命，又可同时提高该笔记型计算机 的稳定度，可谓一举两得。
除了上述的动态地调整工作电压外，另一种降低一处理器所消耗的电源 的方式是在一分时系统(time-sharing system)中以一作业程序排程 (scheduling)该处理器的电源管理(power management)，亦即作业程序会依 据程序本身对效能需求的不同，来排程供应至该处理器用以执行各种不同程 序所需的电源。一般而言，不论是先到先做排程(first-come first-served， FCFS)、最短工作优先排程(shortest job first，SJF)、优先权排程(priority scheduling)、循环分时排程(round-robin scheduling)、多层队列排程 (multilevel queue scheduling)、抑或是多层反馈队列排程(multilevel feedback queue scheduling)，虽然在诸如定性模式(deterministic modeling)或排队模型(queuing model)的排程评估(scheduling evaluation) 下具有不同的排程标准，例如像是不同的CPU使用率、总处理能量 (throughput)及等待时间等，然而，这些已知电源管理方法所供应至处理器 用以处理同种类程序所需的电源的时间却是固定不变的。详言之，处理器所 处理的程序一般约可分为如MP3播放程序的软性实时性应用程序(soft real-time AP)、如网页浏览器(web browser)的交互式应用程序(interactive AP)、以及如Outlook电子邮件软件或文件下载软件的批次应用程序(batch AP) 三类，而操作系统可依据每个程序的的时间长度，排程不同的时间切片(time slice)给处理器使其完成程序的执行，以期达到省电又不会让使用者对效能 降低有太多的感受。在程序的执行期间，操作系统可分配数个时间切片给程 序以便让处理器完成其处理。
已知的用于移动装置如笔记型计算机的电源管理方法，是根据程序(工作) 的处理时间长度来分配一预定的时间切片给处理器来完成程序的处理。然而， 此种电源管理方法却未将各种程序对于电源供应的需求量以及随着时间的前 进来更新电源供应量的分配方案的模式列入考虑。此外，当使用者使用一移 动装置来完成其所想要进行的工作，其所选取的活跃窗口内所执行的工作通 常是其最关注同时也是最想要及早完成者。如果能够将优先程度较低且不会 长时间占用处理器时间切片的工作所能够分配到的资源移转给活跃窗口内所 执行的工作来使用，便能增进其执行效率且促进使用者的便利性。本发明可 以满足这些需求。
发明内容
根据本发明的申请专利范围，本发明是揭露一种用于移动装置的电源管 理方法，该方法包含下列步骤：(a)归类每个执行的工作，(b)制定一电源 管理政策，(c)遵循电源管理政策的规定，根据工作的种类分配一总单位电 源供应量的一预定比例给每个工作，以及(d)因应由一图形使用者接口所输 入的指令，增加在一活跃窗口内执行的工作所能获得的单元电源供应量。
本发明的另一态样是提供一种移动装置，其包含一处理器，其能够在一 操作系统的环境下执行多个工作，以及一电源管理装置，其是组态设定以将 该多个工作进行分类，制定一电源管理政策，遵循电源管理政策的规定根据 工作的种类分配一总单元电源供应量的一预定比例给每个工作，以及因应使 用者所输入的指令，增加在一活跃窗口内执行的工作所能获得的单元电源供 应量。
附图简述
图1为本发明的移动装置中一处理器执行工作时一行程状态的示意图。
图2为本发明的较佳实施例中一移动装置的功能方块图。
图3为本发明的较佳实施例中电源管理装置的操作方法的流程图。
图4为本发明的较佳实施例中电源管理装置所提供的让使用者来手动调 整活跃窗口内执行工作的单元电源供应量的图形使用者接口的示意图。
附图符号说明
60 移动装置 62 处理器
64 电源管理装 66 声卡
置
68 键盘
具体实施方式
当行程P刚被建立时，会处于「新建」状态，并随即进入至「就绪」状 态，而所有处于「就绪」状态的行程中，仅有一个行程会通过排程器(scheduler) 被选取或分派(dispatch)以进入至「执行」状态以备处理器62执行；任何处 于「执行」状态的行程在被处理器62执行的过程中，有可能会因为I/O要求 (I/O request)或等待事件被中断而返回至「就绪」状态、也有可能会因为 I/O要求或等待事件，先暂时进入「等待」状态，俟该I/O要求或等待事件 结束后，才又重行进入至「就绪」状态。
当行程P初被允许进入移动装置时，会先被存放在一工作队列(task queue)中，该工作队列是用来存放移动装置60所要执行的各个行程(程序)。 在移动装置行将执行行程P时，行程P会被移至一就绪队列(ready queue)， 而移动装置仅会执行储存在该就绪队列中的行程。每一行程皆有一对应的行 程控制区块(process control block，PCB)，用以纪录该行程中诸如行程控 制(新建、就绪、等待、执行、及终结)、CPU缓存器、排程数据、及I/O状 态数据等相关数据。当行程P于被执行的过程中被中断或进行系统呼叫时， 该操作系统就会进行内文切换(context switch)并以一对应于一现有行程的 现行PCB取代一对应于行程P的PCB。
请参见图2，前已言之，已知的用于一移动装置的电源管理方法是以一 作业程序依据一处理器所执行的程序的种类而排程不同时间长度的电源至该 处理器。一般说来，在上述的三种类型的程序(软性实时性应用程序、交互式 应用程序、以及批次应用程序)中，由于批次应用程序的执行没有时间上的限 制，也就是说，批次应用程序可在移动装置60的处理器62处理完所有应用 程序后(包括软性实时性应用程序、及交互式应用程序)才被执行，所以本发 明的电源管理方法仅分配少量的电源的电源给处理器62以执行该批次应用 程序，而移动装置60的使用者所在乎执行速度快慢的软性实时性应用程序或 交互式应用程序所需的额外电源供应(亦即所需额外的时间切片)则可藉由批 次应用程序的执行成效而获得。
请参阅图2，图2为本发明的较佳实施例中移动装置60的功能方块图。 移动装置60包含用来处理数据及执行程序的处理器62、一电源管理装置64、 一声卡66、以及一输入装置68。输入装置68可为一键盘或一鼠标，而电源 管理装置64在本发明的一较佳实施例中是由软件来实现。电源管理装置6 4 的主要功能是完成在移动装置60上执行的工作间的电源分配最佳化，并且提 供使用者动态调整在移动装置60上的一活跃窗口内执行的工作所能获得的 电源消耗量。关于电源管理装置64的操作，将于底下说明。
请参阅图3，图3为本发明的较佳实施例中电源管理装置64的操作方法 100的流程图。方法100包含下列步骤：
步骤101：开始；
步骤102：电源管理装置64会将所有执行的工作归类：一开始时所有 的执行工作都会被归类为批次工作。接下来执行步骤103；
步骤103：电源管理装置64会检测与工作互动的输入/输出装置68来改 变工作所属的种类：例如，音乐播放程序或视频播放程序会与声卡产生互动以 实时处理与输出音效或影像数据，因此若声卡运作时，与其产生互动的工作 会被归类为一软性实时性工作；而网页浏览器程序需要通过键盘与使用者产 生交互式的关联，因此当键盘输入数据时，与其产生互动的工作会被归类为 一交互式工作；而诸如Outlook电子邮件程序或文件下载程序等具有一批处 理特性的程序工作，只需要使用者下达一个指令便自动完成所有的工作，因 此会被归类为一批次工作。如果所有的工作皆不与任何输入输出装置产生互 动，跳至步骤105执行，否则进行步骤104；
步骤104：根据步骤103的判断结果将工作归类至适当的种类。接下来 进行步骤105；
步骤105：制定一电源管理政策：电源管理装置64在将执行的工作归类 后，会制定一电源管理政策以设定每个工作种类所能获得的单元电源供应量。 电源管理装置64制定电源管理政策的步骤包含由使用者设定该移动装置的 一总电源供应周期数及一校正时间，计算该移动装置的一总电源供应量，以 及计算一总单元电源供应量。在本发明的一范例中，假设一移动装置的总电 源供应量为1500W，而使用者设定总供电周期为120分钟，电源管理装置64 会计算出移动装置的总电源供应量，以及计算在每个供电周期(以一分钟为一 个处理器的供电周期)所分配的电源供应量为1500/120＝12.5W，并定义其为 一总单元电源供应量，并且根据每个工作种类的电源需求来分配一预定比例 的总单位电源供应量给每个工作种类。在本发明的一范例中，软性实时性工 作由于需要实时处理播放音频与影像，在执行的过程中不能忍受任何振动与 噪声干扰，因此需要比较高如60％的总单元电源供应量来由处理器进行处理。 交互式工作对电源供应的需求较软性实时性工作来的低，可安排30％的总单 元电源供应量来由处理器进行处理。批次工作因为只需要在指用者下达指令 后由处理器自动进行处理，其对电源供应的需求一般而言相当的低。在本范 例中是分配5％的总单元电源供应量给批次工作。另外由使用者所点选的活跃 窗口内执行的工作是为最醒目且最为使用者注意者，在本范例中亦会分配5％ 的总单元电源供应量给在活跃窗口内执行的工作。关于校正时间的设定，将 在往后提及。接下来进行步骤106；
步骤106：遵循电源管理政策的规定，根据工作的种类分配一单元电源 供应量的一预定比例给每个工作：在本范例中，软性实时性工作的单元电源 供应量的为总单元电源供应量的60％且假设有两个软性实时性工作在移动装 置上执行，则每个工作可分配到的单元电源供应量为12.5×0.6×0.5＝3.75W； 交互式工作的单元电源供应量为总单元电源供应量的30％且假设有五个软性 实时性工作在移动装置上执行，则每个工作可分配到的单元电源供应量为 12.5×0.3×0.2＝0.75W；批次工作的单元电源供应量为总单元电源供应量的 5％且假设有两个批次工作在移动装置上执行，则每个工作可分配到的单元电 源供应量为12.5×0.05×0.5＝0.3125W；而在活跃窗口内执行的工作的单元 电源供应量为总单元电源供应量的5％，由于整个系统只能够存在一个活跃窗 口，该工作可分配到的单元电源供应量为12.5×0.05×1＝0.625W。每个工作 便可充分利用所分配的单元电源供应量经由处理器来完成自己的作业。在单 元电源供应量分配程序结束后，进行步骤107；
步骤107：因应使用者所输入的指令，调整活跃窗口内执行程序所能获 得的单元电源供应量：根据本发明的电源管理装置64会提供一图形使用者接 口，其是呈现于一活跃窗口内以便让使用者调整分配给在活跃窗口内执行的 工作的单元电源供应量。如图4所示，在图4的活跃窗口31的上方提供了一 拖拉杆(drag bar)32。在使用该移动装置时，使用者的注意力一般都会集中 其点选的活跃窗口31内执行的工作，因此大部分的使用者会想要多分配一些 电源供应量给在活跃窗口31内执行的工作。使用者可以使用指针工具如鼠标 等来拖拉拖拉杆32的横条以增加在活跃窗口31内执行的工作的单元电源供 应量。应注意的是活跃窗口31内执行的工作的单元电源供应量经由拖拉杆 32来增加的最大范围，乃是限制于批次工作所分配到的单元电源供应量。亦 即，使用者可藉由操作拖拉杆32将批次工作所分配到的单元电源供应量全部 移转给在活跃窗口内31执行的工作来使用。在本范例中，使用者经由拖拉杆 32所能增加的活跃窗口31内执行的工作的单元电源供应量便会是12.5× 0.05＝0.625W。此时所有的批次工作便会返回等待队列(waiting queue)，其 执行状态便会相应地进入等待状态。等到有闲置的单元电源供应量可提供给 批次工作来使用，批次工作才会被排程至就绪队列(ready queue)依序由处理 器执行。接下来进行步骤108；
步骤108：每隔一校正时间的间隔，观察每个工作的单元电源供应量的 使用率：在步骤105中，电源管理装置会制定一电源管理政策，其中电源管 理政策的制定步骤中包含设定一校正时间的步骤。在本范例中，该校正时间 的设定是能够使电源管理装置每隔该校正时间的时间间隔，例如五分钟便会 去观察每个工作的单元电源供应量的使用率。在一供电周期中，电源管理装 置会分配一预定的单元电源供应量给每个工作使用。如果工作在还未将分配 的单元电源供应量消耗完毕之前就已经结束执行，则剩余的单元电源供应量 将会闲置，便可提供给其它工作来使用。接下来进行步骤109；
步骤109：根据观察的结果，重新分配每个工作所能获得的单元电源供 应量：当校正时间到达时，电源管理装置会观察每个工作的单元电源供应量 的使用率。若有闲置单元电源供应量，电源管理装置会进行一校正程序来计 算剩余的闲置单元电源供应量，并且重新分配每个工作所能获得的单元电源 供应量；
步骤110：结束。
根据本发明的电源管理装置所完成的电源管理方法的重点在于根据执行 工作的种类及对电源需求的等级，提供一预定的单元电源供应量给每个工作， 使得每个工作可在一供电周期内充份利用所分配到的单元电源供应量驱使处 理器完成本身的作业。另外本发明的电源管理装置更提供一图形使用者接口， 以便让使用者手动调整提供给在一活跃窗口内执行的工作所能获得的单元电 源供应量，以提升在活跃窗口内执行的工作的执行效率。此外，可每隔一段 预定时间(如五分钟)对电源管理政策进行一次校正程序(correction procedure)，其目的在于监视各个工作的单元电源供应量的使用率并且动态 调节各个工作所能获得的单元电源供应量，以达到最有效的资源分配同时兼 顾使用者在使用移动装置来其所想要完成的工作时的感受。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均 等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。
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