一种嵌入式系统及其应用进程的休眠与唤醒方法.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 102779072 A (43)申请公布日 2012.11.14 C N 1 0 2 7 7 9 0 7 2 A *CN102779072A* (21)申请号 201210199953.6 (22)申请日 2012.06.18 G06F 9/48(2006.01) (71)申请人中国科学院上海微系统与信息技术 研究所 地址 200050 上海市长宁区长宁路865号 (72)发明人陈小刚 李顺芬 王玉婵 陈一峰 许林海 丁晟 陈后鹏 宋志棠 (74)专利代理机构上海光华专利事务所 31219 代理人李仪萍 (54) 发明名称 一种嵌入式系统及其应用进程的休眠与唤醒 方法。

2、 (57) 摘要 本发明提供一种嵌入式系统及其应用进程的 休眠与唤醒方法，该嵌入式系统由传统的非易失 主存及DRAM内存构成存储架构，非易失主存又由 引导程序存储区、内核存储区、文件系统存储区、 以及进程镜像备份区组成，其中，进程镜像备份区 划分有镜像索引区和镜像数据保存区，可实现应 用进程挂起到非易失存储器。本发明可实现系统 级以及单进程的休眠，使进程休眠、唤醒管理更加 灵活、方便，可降低传统嵌入式系统休眠唤醒的数 据备份及恢复的工作量以及系统休眠时数据备份 所占用的大量存储空间，从而提高嵌入式系统运 行效率。 (51)Int.Cl. 权利要求书3页 说明书9页 附图4页 (19)中华人民共。

3、和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 3 页 说明书 9 页 附图 4 页 1/3页 2 1.一种嵌入式系统应用进程的休眠与唤醒方法，所述嵌入式系统至少包括CPU控制 器、非易失主存、以及DRAM内存，其中，所述非易失主存由引导程序存储区、内核存储区、 文件系统存储区、以及进程镜像备份区组成，其特征在于： 将所述进程镜像备份区划分为镜像索引区和镜像数据保存区； 应用进程挂起，则该进程释放CPU资源进入休眠状态； 所述嵌入式系统应用进程休眠时，将该进程挂起到所述非易失存储器，即该进程在所 述DRAM内存中相对应的进程控制块信息被置换出DRAM内存；或者所述进程的当前工作状 态相对。

4、应的进程控制块信息仍保留在DRAM内存中；或者关闭该进程，并释放所占用DRAM内 存空间； 应用进程唤醒，则该进程获得CPU资源并恢复工作状态； 所述嵌入式系统应用进程唤醒时，基于所述DRAM内存中保存的当前挂起的所述进程 相对应的进程控制块信息唤醒该进程；或基于所述进程镜像备份区中的进程镜像备份数据 唤醒所挂起的进程，即基于所述进程索引区中保存的该进程的索引记录将所述镜像数据保 存区中保存的该进程的进程控制块备份数据加载到DRAM内存以快速启动该进程，并释放 该进程在所述进程镜像备份区中保存的索引记录以及进程控制块备份数据信息；或直接重 新启动一进程，即当DRAM内存中及镜像备份区均没有该进。

5、程挂起时的相关存储信息时，直 接基于所述进程对应的应用程序的存储代码启动该进程。 2.根据权利要求1所述的嵌入式系统应用进程的休眠与唤醒方法，其特征在于，所述 嵌入式系统的应用进程唤醒时，至少包括以下步骤： 1）系统唤醒进程命令； 2）扫描所述DRAM内存中进程信息保存情况； 3）所述DRAM内存中是否保存有该进程挂起前工作状态相对应的进程控制块相关信 息，若是，则进入下一步骤，若否，则转至步骤5）； 4）基于所述DRAM内存中的该进程挂起前的进程控制块相关信息唤醒该进程，快速恢 复到该进程挂起前的工作状态，转至步骤13）； 5）扫描所述进程镜像备份区中挂起的所述进程镜像数据备份情况； 6）判。

6、断所述镜像索引区内是否保存有该进程的镜像索引记录，若是，则转至步骤8），若 否，则进入下一步骤； 7）基于文件存储区中保存的该进程代码直接重新启动该进程，转至步骤13）； 8）判断所述DRAM内存中是否有可用内存空间来加载所述进程镜像备份数据，若是，则 转至步骤10），若否，则进入下一步骤； 9）将所述DRAM内存中挂起时间超过一定时间段的进程的进程控制块相关信息备份到 所述镜像备份区中并释放其所占DRAM内存，或直接将某些使用不频繁的应用进程关闭以 释放其所占内存，以获得充足的内存空间； 10）基于所述镜像索引区内该进程的镜像索引记将所述镜像数据保存区内该进程的进 程控制块镜像备份数据加载至。

7、所述DRAM内存中； 11）基于加载至所述DRAM内存的该进程的镜像备份数据唤醒该进程，快速恢复到进程 挂起前的工作状态； 12）释放所述镜像索引区中保存的该进程的索引记录信息、以及所述镜像数据保存区 权 利 要 求 书CN 102779072 A 2/3页 3 中保存的该进程的进程控制块镜像备份数据； 13）唤醒或启动进程。 3.根据权利要求1所述的嵌入式系统应用进程的休眠与唤醒方法，其特征在于：所述 休眠包括系统级休眠和单进程休眠。 4.根据权利要求3所述的嵌入式系统应用进程的休眠与唤醒方法，其特征在于：所述 系统级休眠为嵌入式系统的休眠或关闭，并使DRAM内存中运行的应用进程进入休眠状态。

8、； 所述单进程休眠为单个应用进程进入休眠状态。 5.根据权利要求4所述的嵌入式系统应用进程的休眠与唤醒方法，其特征在于，所述 嵌入式系统系统级休眠时，所述休眠过程至少包括以下步骤: 1）系统关闭或休眠命令； 2）按进程标识符依次扫描内存中各进程属性； 3）判断当前进程是否为应用进程，若是，则转至步骤5），若否，则进入下一步骤； 4）该进程为系统进程，无需备份当前进程的进程控制块信息，并转至步骤13）； 5）判断当前应用进程是否需要挂起，若是则转至步骤7），若否，则进入下一步骤； 6）该应用进程为需要关闭进程，无需备份当前进程的进程控制块信息，并转至步骤 13）； 7）扫描进程镜像备份区中挂起进。

9、程镜像数据备份保存情况； 8）判断进程镜像备份区是否有满足存放当前应用进程镜像数据备份的存储块，若是， 则转至步骤10），若否，则进入下一步骤； 9）搬移、整理、合并进程镜像数据备份区中的离散存储块，以形成连续中可用存储块； 10）基于进程镜像数据备份区中连续、可用存储块保存当前进程镜像备份数据； 11）保存当前进程的进程控制块索引标示符、备份进程控制块存储起始地址及长度到 进程镜像索引区的索引表中； 12）保存该进程当前工作状态对应的进程控制块信息到该进程索引记录指定的镜像数 据保存区的相应地址中； 13）内存中进程是否被全部扫描，若是，则进入下一步骤，若否，则转至步骤2）； 14）系统关闭。

10、或休眠。 6.根据权利要求4所述的嵌入式系统应用进程的休眠与唤醒方法，其特征在于，所述 嵌入式系统单进程休眠时，休眠过程至少包括以下步骤: 1）进程挂起或关闭命令； 2）扫描DRAM内存使用情况； 3）判断当前进程是否需要关闭，若是，则进入下一步骤，若否，则转至步骤5）； 4）释放DRAM中保存的当前进程的进程控制块相关信息，并转至步骤12）； 5）该进程挂起，并判断是否置换出内存，若是，则进入下一步骤，若否，则转至步骤12）； 6）扫描进程镜像备份区中挂起进程镜像数据备份保存情况； 7）判断进程镜像备份区是否有满足存放当前应用进程镜像数据备份的存储块，若是， 则转至步骤9），若否，则进入下一。

11、步骤； 8）搬移、整理、合并进程镜像数据备份区中的离散存储块，以形成连续中可用存储块； 9）基于进程镜像数据备份区中连续、可用存储块保存当前进程镜像备份数据； 权 利 要 求 书CN 102779072 A 3/3页 4 10）更新进程镜像索引区保存的索引表，添加该进程镜像数据对应的记录，保存当前进 程的进程控制块的索引标示符、备份进程控制块存储起始地址及长度到进程镜像索引区的 索引表中； 11）保存该进程当前工作状态对应的进程控制块信息到该进程索引记录指定的镜像数 据保存区的相应地址中； 12）休眠或关闭进程。 7.一种嵌入式系统，其特征在于，至少包括： CPU控制器、非易失主存、以及DRA。

12、M内存； 所述非易失主存由引导程序存储区、内核存储区、文件系统存储区、以及进程镜像备份 区组成； 所述进程镜像备份区划分有镜像索引区和镜像数据保存区； 所述镜像索引区用来保存进程镜像索引表，所述进程镜像索引表用来记录挂起进程对 应的进程控制块索引标示符、以及记录所述进程对应的进程控制块在所述镜像数据保存区 中存储的起始地址及长度；所述镜像数据保存区用来保存挂起进程所对应的进程控制块的 备份数据。 权 利 要 求 书CN 102779072 A 1/9页 5 一种嵌入式系统及其应用进程的休眠与唤醒方法 技术领域 0001 本发明涉及一种嵌入式系统技术领域，特别是涉及一种嵌入式系统及其应用进程 的。

13、休眠与唤醒方法。 背景技术 0002 进程是操作系统中一个非常重要的概念，在层次结构的操作系统中，进程是系统 分配资源的基本单位，也是在多任务处理下，进程CPU调度的基本单位。进程是程序在一个 数据集上的运行过程，是系统进行资源分配和调度的基本单位，而处理器若要对进程识别 并进行管理，就需要有描述进程存在并能够反映起变化的物理实体，即进程的静态描述。进 程的静态描述有三个部分组成，PCB（进程控制块），程序段和数据结构集。PCB包含进程的 描述信息，控制信息以及资源信息，系统根据PCB感知进程的存在并掌握进程的状态以达 到控制进程活动的目的。进程的程序部分描述进程所要完成的功能。而数据集是进程。

14、不可 缺少的工作区的操作对象。 0003 对进程的管理是操作系统中最重要的功能之一。进程从创建到撤销，要经历不同 的阶段，从系统资源角度出发，进程通常有3种基本状态： 0004 1）就绪状态（Ready）：这是进程已具有除处理器以外的其他资源，因为处理器资源 的独占性，所以暂时不能运行，需要等其他进程释放处理器资源。 0005 2）运行状态(Running)：进程获得处理器资源，其程序正在执行，单处理器系统 中，只有一个进程处于运行状态；在没有其他进程可以执行时(如所有进程都在阻塞状 态)，通常会自动执行系统的空闲进程。 0006 3）阻塞状态(Blocked)：进程因等待某种事件的发生而暂时。

15、不能运行，如等待设 备的中断、等待其他进程的信号等，在这种状态下，即使处理器空闲也无法使用。 0007 在操作系统中，对进程的调度是最重要的工作之一。每个处理器上同时只能处理 一个进程，为了合理的利用系统资源，通常会采用分时执行的办法让多个进程共享存储器 资源，将处理器的执行时间分成较短间隔的时间段，每个进程按照分配到的时间段来运行， 当时间段到了，就比换下一个进程执行，并有操作系统决定要执行的下一个进程。由于进程 调度的存在，在进程的生命期里，进程所处的状态总是随着外界条件的变化和自身的推进 而不断变化的。 0008 进程的调度涉及到进程间状态的转换涉、当前进程状态的保存、新进程调度运行 以。

16、及进程间的切换。为了便于管理、控制进程，系统设置的一个专门的数据结构 PCB，用它 来记录进程的外部特征，描述进程的运动变化过程。系统调度时利用PCB来控制和管理各 个进程的所有信息，所以PCB是系统感知进程存在的唯一标志。进程与PCB是一一对应的。 0009 一般情况下，PCB中包含以下内容： 0010 （1）进程标识符：进程标识符是系统内部用于标识一个进程所赋予的编号，称为进 程的内部名。 0011 （2）处理机的信息，即进程由执行状态变为其他状态时保存的CPU现场信息，以便 说 明 书CN 102779072 A 2/9页 6 当该进程再次变成就绪状态，被调度程序分配处理机时恢复信息，使。

17、进程能继续正常执行。 通常包括程序状态字PSW、通用寄存器的内容(累加器和变址器的内容)、程序计数器的内 容和用户栈的指针等。 0012 （3）进程调度信息包括进程状态，进程的优先级，进程调度所需的其它信息，事件 等信息 0013 （4）进程控制信息包括程序的数据的地址，资源清单，进程同步和通信机制，链接 指针等信息。 0014 通过对PCB的操作，系统为有关进程分配资源从而使得有关进程得以被调度执 行；而完成进程所要求功能的程序段的有关地址，以及程序过程中因某种原因被停止执行 后的现场信息也都在PCB中。最后，当进程执行结束后，则通过释放PCB来释放进程所占用 的各种资源。 0015 基于上。

18、述进程特性、进程状态转换、系统调用的原理特性，传统嵌入式系统在进程 状态转换、系统调用过程中，进程的当前工作状态的相对应的PCB控制块信息或者保存在 内存DRAM中或者保存在交换分区中，当系统掉电时或关闭时，系统中那些正在运行的进程 或挂起的进程的相对应的PCB控制块信息将全部丢失，当系统重新启动进程或再次启动被 强制关闭的应用进程时，都需要基于文件系统中存放的应用程序的存储代码启动该应用进 程，同时要恢复该进程上次关闭前的工作状态时需要经过多步重复性操作从而带来内存浪 费、时效性差等问题；现有的嵌入式系统具有休眠唤醒功能，一定程度上可实现基于系统的 休眠唤醒实现进程工作状态的快速恢复，加快进。

19、程的启动，然而，系统休眠唤醒是以系统为 单位来降低系统的功耗，系统休眠时需要保存内存中所有进程的PCB控制块信息，同时需 要较大的非易失存储器空间来存储系统休眠时的挂起进程是相关备份数据，虽然能保证系 统下电后能基于非易失存储器系统休眠时保存的备份信息快速恢复到进程休眠前的工作 状态，但是以系统休眠时对内存中所有进程PCB控制块信息备份及牺牲较大容量的非易失 存储器换来的。 0016 鉴于此，如何基于进程级别的管理进一步降低嵌入式系统的功耗及系统休眠、唤 醒过程中的工作量实现应用程序快速恢复到挂起前的工作状态已成为一个亟待解决的问 题。 发明内容 0017 鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的。

20、目的在于提供一种嵌入式系统及其应用 进程的休眠与唤醒方法，用于解决现有技术中嵌入式系统进程休眠过程中存在数据备份过 大造成内存浪费、以及唤醒进程时装载工作量相对较大、系统运行速度慢以及时效性差的 问题。 0018 为实现上述目的及其他相关目的，本发明提出一种嵌入式系统的应用进程休眠与 唤醒方法，所述嵌入式系统至少包括CPU控制器、非易失主存、以及DRAM内存，其中，所述非 易失主存由引导程序存储区、内核存储区、文件系统存储区、以及进程镜像备份区组成，其 特征在于： 0019 将所述进程镜像备份区划分为镜像索引区和镜像数据保存区； 0020 应用进程挂起，则该进程释放CPU资源进入休眠状态； 说。

21、 明 书CN 102779072 A 3/9页 7 0021 所述嵌入式系统应用进程休眠时，将该进程挂起到所述非易失存储器，即该进程 在所述DRAM内存中相对应的进程控制块信息被置换出DRAM内存；或者所述进程的当前工 作状态相对应的进程控制块信息仍保留在DRAM内存中；或者关闭该进程，并释放所占用 DRAM内存空间； 0022 应用进程唤醒，则该进程获得CPU资源并恢复工作状态； 0023 所述嵌入式系统应用进程唤醒时，基于所述DRAM内存中保存的当前挂起的所述 进程相对应的进程控制块信息唤醒该进程；或基于所述进程镜像备份区中的进程镜像备份 数据唤醒所挂起的进程，即基于所述进程索引区中保存的。

22、该进程的索引记录将所述镜像数 据保存区中保存的该进程的进程控制块备份数据加载到DRAM内存以快速启动该进程，并 释放该进程在所述进程镜像备份区中保存的索引记录以及进程控制块备份数据信息；或直 接重新启动一进程，即当DRAM内存中及镜像备份区均没有该进程挂起时的相关存储信息 时，直接基于所述进程对应的应用程序的存储代码启动该进程。 0024 可选地，所述嵌入式系统的应用进程唤醒时，至少包括以下步骤： 0025 1）系统唤醒进程命令； 0026 2）扫描所述DRAM内存中进程信息保存情况； 0027 3）所述DRAM内存中是否保存有该进程挂起前工作状态相对应的进程控制块相关 信息，若是，则进入下一。

23、步骤，若否，则转至步骤5）； 0028 4）基于所述DRAM内存中的该进程挂起前的进程控制块相关信息唤醒该进程，快 速恢复到该进程挂起前的工作状态，转至步骤13）； 0029 5）扫描所述进程镜像备份区中挂起的所述进程镜像数据备份情况； 0030 6）判断所述镜像索引区内是否保存有该进程的镜像索引记录，若是，则转至步骤 8），若否，则进入下一步骤； 0031 7）基于文件存储区中保存的该进程代码直接重新启动该进程，转至步骤13）； 0032 8）判断所述DRAM内存中是否有可用内存空间来加载所述进程镜像备份数据，若 是，则转至步骤10），若否，则进入下一步骤； 0033 9）将所述DRAM内存。

24、中挂起时间超过一定时间段的进程的进程控制块相关信息备 份到所述镜像备份区中并释放其所占DRAM内存，或直接将某些使用不频繁的应用进程关 闭以释放其所占内存，以获得充足的内存空间； 0034 10）基于所述镜像索引区内该进程的镜像索引记将所述镜像数据保存区内该进程 的进程控制块镜像备份数据加载至所述DRAM内存中； 0035 11）基于加载至所述DRAM内存的该进程的镜像备份数据唤醒该进程，快速恢复到 进程挂起前的工作状态； 0036 12）释放所述镜像索引区中保存的该进程的索引记录信息、以及所述镜像数据保 存区中保存的该进程的进程控制块镜像备份数据； 0037 13）唤醒或启动进程。 0038。

25、 可选地，所述休眠包括系统级休眠和单进程休眠。所述系统级休眠为嵌入式系统 的休眠或关闭，并使DRAM内存中运行的应用进程进入休眠状态；所述单进程休眠为单个应 用进程进入休眠状态。 0039 可选地，所述嵌入式系统系统级休眠时，所述休眠过程至少包括以下步骤: 说 明 书CN 102779072 A 4/9页 8 0040 1）系统关闭或休眠命令； 0041 2）按进程标识符依次扫描内存中各进程属性； 0042 3）判断当前进程是否为应用进程，若是，则转至步骤5），若否，则进入下一步骤； 0043 4）该进程为系统进程，无需备份当前进程的进程控制块信息，并转至步骤13）； 0044 5）判断当前应。

26、用进程是否需要挂起，若是则转至步骤7），若否，则进入下一步骤； 0045 6）该应用进程为需要关闭进程，无需备份当前进程的进程控制块信息，并转至步 骤13）； 0046 7）扫描进程镜像备份区中挂起进程镜像数据备份保存情况； 0047 8）判断进程镜像备份区是否有满足存放当前应用进程镜像数据备份的存储块，若 是，则转至步骤10），若否，则进入下一步骤； 0048 9）搬移、整理、合并进程镜像数据备份区中的离散存储块，以形成连续中可用存储 块； 0049 10）基于进程镜像数据备份区中连续、可用存储块保存当前进程镜像备份数据； 0050 11）保存当前进程的进程控制块索引标示符、备份进程控制块存。

27、储起始地址及长 度到进程镜像索引区的索引表中； 0051 12）保存该进程当前工作状态对应的进程控制块信息到该进程索引记录指定的镜 像数据保存区的相应地址中； 0052 13）内存中进程是否被全部扫描，若是，则进入下一步骤，若否，则转至步骤2）； 0053 14）系统关闭或休眠。 0054 可选地，所述嵌入式系统单进程休眠时，休眠过程至少包括以下步骤: 0055 1）进程挂起或关闭命令； 0056 2）扫描DRAM内存使用情况； 0057 3）判断当前进程是否需要关闭，若是，则进入下一步骤，若否，则转至步骤5）； 0058 4）释放DRAM中保存的当前进程的进程控制块相关信息，并转至步骤12）。

28、； 0059 5）该进程挂起，并判断是否置换出内存，若是，则进入下一步骤，若否，则转至步骤 12）； 0060 6）扫描进程镜像备份区中挂起进程镜像数据备份保存情况； 0061 7）判断进程镜像备份区是否有满足存放当前应用进程镜像数据备份的存储块，若 是，则转至步骤9），若否，则进入下一步骤； 0062 8）搬移、整理、合并进程镜像数据备份区中的离散存储块，以形成连续中可用存储 块； 0063 9）基于进程镜像数据备份区中连续、可用存储块保存当前进程镜像备份数据； 0064 10）更新进程镜像索引区保存的索引表，添加该进程镜像数据对应的记录，保存当 前进程的进程控制块的索引标示符、备份进程控制。

29、块存储起始地址及长度到进程镜像索引 区的索引表中； 0065 11）保存该进程当前工作状态对应的进程控制块信息到该进程索引记录指定的镜 像数据保存区的相应地址中； 0066 12）休眠或关闭进程。 0067 此外，本发明的另一目的是提供一种嵌入式系统，其特征在于，所述嵌入式系统至 说 明 书CN 102779072 A 5/9页 9 少包括： 0068 CPU控制器、非易失主存、以及DRAM内存； 0069 所述非易失主存由引导程序存储区、内核存储区、文件系统存储区、以及进程镜像 备份区组成； 0070 所述进程镜像备份区划分有镜像索引区和镜像数据保存区； 0071 所述镜像索引区用来保存进程。

30、镜像索引表，所述进程镜像索引表用来记录挂起进 程对应的进程控制块索引标示符、以及记录所述进程对应的进程控制块在所述镜像数据保 存区中存储的起始地址及长度；所述镜像数据保存区用来保存挂起进程所对应的进程控制 块的备份数据。 0072 如上所述，本发明的一种嵌入式系统及其应用进程的休眠与唤醒方法，具有以下 有益效果： 0073 该嵌入式系统将传统的非易失主存与DRAM内存构成的存储架构的进程镜像备份 区划分有镜像索引区和镜像数据保存区，可实现应用进程挂起到非易失存储器，基于进程 挂起时保存的镜像备份数据实现应用进程快速恢复挂起前工作状态，以进程为单位降低系 统休眠、唤醒时的工作量，基于本发明提供的。

31、嵌入式系统进程休眠与唤醒的方法可实现系 统级以及单进程的休眠，使进程休眠、唤醒管理更加灵活、方便，可降低传统嵌入式系统休 眠唤醒的数据备份及恢复的工作量以及系统休眠时数据备份所占用的大量存储空间，从而 实现嵌入式系统进程的快速休眠与唤醒。 附图说明 0074 图1显示为本发明中嵌入式系统结构示意图。 0075 图2显示为本发明的嵌入式系统单进程休眠方法流程示意图。 0076 图3显示为本发明的嵌入式系统系统级休眠方法流程示意图。 0077 图4显示为本发明的嵌入式系统进程唤醒方法流程示意图。 0078 元件标号说明 0079 1 CPU控制器 0080 2 非易失主存 0081 20 NOR 。

32、Flash存储器 0082 201 Bootloader(引导程序存储区) 0083 21 NAND Flash存储器 0084 210 Kernel(内核存储区) 0085 211 Rootfs（文件系统存储区） 0086 212 进程镜像存储区 0087 2120 镜像索引区 0088 2121 镜像数据保存区 0089 S1S12、S21S34、S41S54 步骤 具体实施方式 0090 以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书 说 明 书CN 102779072 A 6/9页 10 所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具。

33、体实 施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离 本发明的精神下进行各种修饰或改变。 0091 请参阅图1至图4。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明 本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数 目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其 组件布局型态也可能更为复杂。 0092 如图1所述，本发明提供一种嵌入式系统，所述嵌入式系统至少包括CPU控制器 1、非易失主存2、以及DRAM内存3，其中，非易失主存2包括NOR Flash存储器20和NAND Flash存储器21。

34、，且所述非易失主存2由引导程序存储区200、内核存储区210、文件系统存 储区211、以及进程镜像备份区212组成；所述进程镜像备份区212划分有镜像索引区2120 和镜像数据保存区2121；所述镜像索引区2120用来保存进程镜像索引表，所述进程镜像索 引表用来记录挂起进程对应的PCB索引标示符、以及记录所述进程对应的PCB在所述镜像 数据保存区中存储的起始地址及长度；所述镜像数据保存区2121用来保存挂起进程所对 应的PCB的备份数据。 0093 本发明的嵌入式系统将传统的非易失主存与DRAM内存相结合构成的嵌入式存储 架构体系，在所述非易失主存中划分出一进程镜像备份区，嵌入式系统休眠或关闭。

35、时只需 在所述进程镜像备份区中保存所需要应用进程的状态信息，而不需要的系统进程的状态信 息无需保存，可大大降低数据备份的工作量以及节省备份数据的存储空间，同时在系统唤 醒时使所述嵌入式系统快速启动。 0094 本发明的另一目的是提供一种嵌入式系统应用进程的休眠与唤醒方法。参考图1 所示，所述嵌入式系统至少包括CPU控制器、非易失主存、以及DRAM内存，其中，所述非易失 主存由引导程序存储区、内核存储区、文件系统存储区、以及进程镜像备份区组成；所述进 程镜像备份区划分有镜像索引区和镜像数据保存区。 0095 应用进程挂起，则该进程释放CPU资源进入休眠状态。当系统对一应用进程发出 休眠命令时，若。

36、挂起并置换出内存，则保存当前进程工作状态相对应的PCB信息到进程镜 像备份区，并释放当前进程所占DRAM内存，否则只是挂起该进程，当前工作状态的相对应 的PCB控制块信息仍保留在DRAM中。 0096 具体地，所述休眠包括系统级休眠和单进程休眠。所述系统级休眠为嵌入式系统 休眠或关闭，使DRAM内存中运行的应用进程挂起进入休眠状态；所述单进程休眠为单个应 用进程挂起进入休眠状态。 0097 为进一步阐明本发明单进程休眠的原理及功效，请参阅图2，图2显示为本发明的 嵌入式系统单进程的休眠流程示意图。 0098 如图2所示，在步骤S1中，系统对某一应用进程休眠时，CPU控制器发出挂起或关 闭命令，。

37、接着转至步骤S2中。 0099 在步骤S2中，系统扫描DRAM内存的使用情况，接着进入步骤S3中。 0100 在步骤S3中，判断当前进程是否需要关闭，若否，则转至步骤S5，若是，则进入步 骤S4中。 0101 在步骤S4中，释放DRAM中保存的当前进程的PCB相关信息，并转至步骤S12中。 说 明 书CN 102779072 A 10 7/9页 11 0102 在步骤S5中，该进程挂起，并判断是否置换出DRAM内存，若是，则进入步骤S6中， 若否，则转至步骤S12中。 0103 在步骤S6中，扫描所述进程镜像备份区中挂起进程的镜像数据备份区的使用情 况，进入步骤S7中。 0104 在步骤S7中。

38、，判断所述进程镜像备份区是否有满足存放当前应用进程镜像数据 备份的存储块，若是，则转至步骤S9中，若否，则进入步骤S8。 0105 在步骤S8中，搬移、整理、合并所述进程镜像数据备份区中的离散存储块，以形成 连续中可用存储块，进入步骤S9中。 0106 在步骤S9中，在所述进程镜像数据备份区中连续、可用存储块中保存当前进程镜 像备份数据，进入步骤S10。 0107 在步骤S10中，更新所述进程镜像索引区保存的索引表，添加该进程镜像数据对 应的记录，保存当前进程的PCB索引标示符、备份PCB存储起始地址及长度到所述进程镜像 索引区的索引表中，进入步骤S11中。 0108 在步骤S11中，保存该进。

39、程当前工作状态对应的PCB信息到该进程索引记录指定 的所述镜像数据保存区的相应地址中，进入步骤S12中。 0109 在步骤S12中，完成休眠前的工作状态保存，此时该进程可进入休眠状态。由上可 知，当仅仅单个进程挂起时，根据该进程的属性决定是否备份其当前工作状态相关数据到 非易失存储器，单进程休眠实现以进程为单位降低系统功耗，使进程休眠管理更加灵活。 0110 本发明中嵌入式系统关闭或休眠时，涉及到多进程的关闭与休眠。此时，系统将保 存当前内存中所有挂起但无需关闭的应用进程的工作状态相对应的PCB信息到镜像备份 区，当前内存中系统进程及需要关闭的应用进程的工作状态相对应的PCB信息无需备份。 为。

40、进一步阐明本发明嵌入式系统系统级休眠的原理及功效，请参阅图3，图3显示为本发明 的嵌入式系统的系统级休眠流程示意图。 0111 在步骤S21中，CPU控制器发出系统挂起或关闭命令，接着转至步骤S22中。 0112 在步骤S22中，系统按进程标识符依次扫描内存中各进程属性，接着进入步骤S23 中。 0113 在步骤S23中，判断当前进程是否为应用进程，若是，则转至步骤S25，若否，则进 入下一步骤S24中。 0114 在步骤S24中，该进程为系统进程，无需备份当前进程的PCB信息，并转至步骤S33 中。 0115 在步骤S25中，判断当前应用进程是否需要挂起，若是则转至步骤S27中，若否，则 进。

41、入下一步骤S26中。 0116 在步骤S26中，该应用进程为需要关闭进程，无需备份当前进程的PCB控制块信 息，并转至步骤S33。 0117 在步骤S27中，扫描所述进程镜像备份区中挂起进程的镜像数据备份情况，接着 进入下一步骤S28中。 0118 在步骤S28中，判断所述进程镜像备份区是否有满足存放当前应用进程的镜像数 据备份的存储块，若是，则转至步骤S30，若否，则进入下一步骤S29中。 0119 在步骤S29中，搬移、整理、合并进程镜像数据备份区中的离散存储块，以形成连 说 明 书CN 102779072 A 11 8/9页 12 续中可用存储块，接着进入下一步骤S30中。 0120 在。

42、步骤S30中，基于所述进程镜像数据备份区中连续、可用存储块保存当前进程 镜像备份数据，接着进入下一步骤S31中。 0121 在步骤S31中，保存当前进程的PCB索引标示符、以及所述PCB存储起始地址及长 度到所述进程镜像索引区的索引表中，接着进入下一步骤S32中。 0122 在步骤S32中，将该进程当前工作状态对应的PCB信息保存到该进程索引记录指 定的所述镜像数据保存区的相应地址中，接着进入下一步骤S33中。 0123 在步骤S33中，内存中进程是否被全部扫描，若是，则进入下一步骤，若否，则转至 步骤S12，接着进入下一步骤S34中。 0124 在步骤S34中，完成所述嵌入式系统挂起或关闭前。

43、的工作状态保存，此时系统可 进入休眠或关闭状态。由上可知，本发明的嵌入式系统休眠时，只将所需要应用进程的状态 信息挂起到所述非易失存储器中，而系统进程的状态信息无需备份，可大大降低数据备份 的工作量以及节省备份数据的存储空间。 0125 针对本发明中嵌入式系统应用进程的休眠方法，则应用进程唤醒的方法包括： 0126 1）基于DRAM中保存的当前进程相对应的PCB信息唤醒该进程。 0127 2）基于所述进程镜像备份区中的进程镜像备份数据唤醒所挂起的进程，若所述进 程镜像备份区中保存有该进程挂起时相对应的PCB信息的备份数据，则基于所述进程索引 区保存的该进程的索引记录加载所述镜像数据区保存的该进。

44、程的PCB备份数据将所述进 程挂起前状态的镜像备份数据到DRAM内存，并基于加载到DRAM内的所述镜像备份数据快 速启动该进程并释放该进程对应的所述进程镜像备份区中保存的索引记录及PCB备份信 息。 0128 3）直接重新启动一进程，即当所述DRAM内存及进程镜像备份区中均没有该进程 挂起时的相关存储信息时，则直接基于应用进程的存储代码启动该进程。 0129 为进一步阐明本发明中所述嵌入式系统应用进程的唤醒原理及功效，请参阅图4， 图4显示为本发明的所述嵌入式系统应用进程的唤醒流程示意图。 0130 在步骤S41中，系统发出唤醒进程命令，接着进入步骤S42中。 0131 在步骤S42中，扫描所。

45、述DRAM内存中进程信息保存情况，接着进入步骤S43中。 0132 在步骤S43中，判断所述DRAM内存中是否保存有该进程挂起前工作状态相对应的 PCB相关信息，若是，则进入下一步骤，若否，则转至步骤S45中。 0133 在步骤S44中，基于所述DRAM内存中的该进程挂起前的进程控制块相关信息唤醒 该进程，快速恢复到该进程挂起前的工作状态，接着转至步骤S53。 0134 在步骤S45中，扫描所述进程镜像备份区中挂起的所述进程镜像数据备份情况， 接着转至步骤S46。 0135 在步骤S46中，判断所述镜像索引区内是否保存有该进程的镜像索引记录，若是， 则转至步骤S48，若否，则进入下一步骤S47。

46、。 0136 在步骤S47中，直接基于该应用进程的存储代码重新启动该进程，转至步骤S53 中。 0137 在步骤S48中，判断所述DRAM内存中是否有可用内存空间来加载所述进程镜像备 份数据，若是，则转至步骤S50，若否，则进入下一步骤S49中。 说 明 书CN 102779072 A 12 9/9页 13 0138 在步骤S49中，将所述DRAM内存中挂起时间超过一定时间段的进程的PCB相关信 息备份到所述镜像备份区中并释放其所占DRAM内存，或直接将某些使用不频繁的应用进 程关闭以释放其所占内存，以获得充足的内存空间，接着进入下一步骤S50中。 0139 在步骤S50中，基于所述镜像索引区。

47、内该进程的镜像索引记录将所述镜像数据保 存区内该进程的进程控制块镜像备份数据加载至所述DRAM内存中，接着进入下一步骤S51 中。 0140 在步骤S51中，基于加载至所述DRAM内存的该进程的镜像备份数据唤醒该进程， 快速恢复到进程挂起前的工作状态，接着进入下一步骤S52中。 0141 在步骤S52中，释放所述镜像数据保存区中保存的该进程的PCB镜像备份数据，接 着进入下一步骤S53中。 0142 在步骤S53中，释放所述镜像索引区中保存的该进程的索引记录，接着进入下一 步骤S54中。 0143 在步骤S54中，完成所述进程的唤醒或启动。由上可知，应用进程唤醒时，基于该 进程挂起时保存的镜像。

48、备份数据实现进程快速恢复挂起前工作状态，以进程为单位降低系 统唤醒时的工作量，提高了系统唤醒的速度，提高了工作效率。 0144 综上所述，本发明提供一种嵌入式系统及其应用进程的休眠与唤醒的方法，该嵌 入式系统由传统的非易失主存及DRAM内存构成存储架构，非易失主存又由引导程序存储 区、内核存储区、文件系统存储区、以及进程镜像备份区组成，其中，进程镜像备份区划分有 镜像索引区和镜像数据保存区，可实现应用进程挂起到非易失存储器，基于应用进程挂起 时保存的镜像备份数据实现应用进程快速恢复挂起前工作状态，以进程为单位降低系统休 眠、唤醒时的工作量。本发明可实现系统级以及单进程的休眠，使进程休眠、唤醒管理更加 灵活、方便，可降低传统嵌入式系统休眠与唤醒的数据备份及恢复的工作量以及系统休眠 时数据备份所占用的大量存储空间，从而提高嵌入式系统的运行效率。所以，本发明有效克 服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。 0145 上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟 悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因 此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完 。