بطارية ماكس

📅 آخر تحديث: ٢٢ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٢ يوليو ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

نظام BatteryMAX هو نظام لكشف وضع الخمول يُستخدم لإدارة طاقة الكمبيوتر تحت سيطرة نظام التشغيل، وقد طُوّر في مركز التطوير الأوروبي التابع لشركة Digital Research, Inc.  في هانغرفورد، المملكة المتحدة. صُمّم هذا النظام خصيصًا لتلبية احتياجات الجيل الجديد من أجهزة الكمبيوتر المحمولة التي تعمل بالبطارية. ولذلك، كان جزءًا لا يتجزأ من نظام التشغيل PalmDOS 1.0 من نوفيل، الذي صُمّم خصيصًا لأجهزة الكمبيوتر الكفية المبكرة في عام 1992.

وصف

كان توفير الطاقة في أجهزة الكمبيوتر المحمولة يعتمد تقليديًا على مؤقتات عدم النشاط في الأجهزة لتحديد ما إذا كان الكمبيوتر في وضع الخمول. وكان يستغرق الأمر عادةً عدة دقائق قبل أن يتمكن الكمبيوتر من تحديد حالة الخمول والتحول إلى حالة استهلاك طاقة أقل. من خلال مراقبة تطبيقات البرامج من داخل نظام التشغيل ، يستطيع BatteryMAX تقليل الوقت اللازم لاكتشاف حالة الخمول من دقائق إلى أجزاء من الثانية. علاوة على ذلك، يمكنه تبديل حالات الطاقة حوالي 18 مرة في الثانية بين ضغطات المستخدم على لوحة المفاتيح. تُسمى هذه التقنية " الكشف الديناميكي عن الخمول" ، وتتضمن إيقاف وحدة المعالجة المركزية لفترات قصيرة جدًا (بضع أجزاء من الثانية) حتى يحدث حدث في الجهاز لإعادة تشغيلها.

كان نظام التشغيل DR DOS 5.0، الذي طُبِّق عام 1990، أول نظام تشغيل للحاسوب الشخصي يتضمن نظامًا لكشف وضع الخمول لإدارة الطاقة. [ 1 ] [ 2 ] وقد اخترعه المهندسان البريطانيان روجر آلان غروس وجون ب. كونستانت في أغسطس 1989. [ 3 ] وقُدِّم طلب براءة اختراع أمريكية يصف نظام كشف وضع الخمول في 9 مارس 1990، ومُنِح في 11 أكتوبر 1994. [ 4 ]

على الرغم من حصولها على ريادة مبكرة وحماية براءة اختراع، لم تحقق BatteryMAX نجاحًا تجاريًا كبيرًا بعد تهميشها عقب الفوضى التي أعقبت دمج Digital Research في Novell, Inc. في عام 1991. ولم يصبح نظام إدارة الطاقة البرمجي تحت سيطرة نظام التشغيل منتشرًا على نطاق واسع إلا في عام 1992، أي بعد حوالي ثلاث سنوات من الاختراع ، وذلك بعد إطلاق نظام إدارة الطاقة المتقدم (APM) من قبل مايكروسوفت وإنتل .

نظرة عامة على الوظائف

تستخدم BatteryMAX تقنية الكشف الديناميكي عن الخمول لتوفير الطاقة من خلال اكتشاف ما يفعله التطبيق (ما إذا كان خاملاً)، وتبديل حالات الطاقة (الدخول في وضع الطاقة المنخفضة) وبالتالي إطالة عمر بطارية المنتج.

يستخدم برنامج BatteryMAX نموذجًا متعدد الطبقات لبرمجيات الكشف، مُغلّفًا في برنامج تشغيل جهاز DOS$IDLE$ يحتوي على جميع التعليمات البرمجية المُعتمدة على الأجهزة لدعم الكشف الديناميكي عن وضع الخمول. [ 5 ] يمكن ربطه بنظام BIOS الخاص بنظام التشغيل DR-DOS أو تحميله ديناميكيًا باستخدام توجيه CONFIG.SYS DEVICE ، مما يؤدي إلى تجاوز برنامج التشغيل الافتراضي المُدمج. جميع إصدارات DR-DOS منذ الإصدار 5.0 تتضمن دعمًا للكشف الديناميكي عن وضع الخمول داخل نواة نظام التشغيل . عندما يعتقد نظام التشغيل أن أحد التطبيقات في وضع الخمول، فإنه يستدعي $IDLE$طبقة BIOS/برنامج التشغيل، التي تُنفّذ تعليمات برمجية مُخصصة مكتوبة من قِبل مُصنِّع الكمبيوتر أو جهات خارجية للتحقق من الطلب وتغيير حالات الطاقة. باستخدام مفهوم برنامج تشغيل الجهاز، يُمكن دمج BatteryMAX مع إمكانيات إدارة الطاقة المُتعلقة بالأجهزة، والتي قد تُوفّرها الأجهزة الأساسية، بما في ذلك التفاعل مع أنظمة BIOS الخاصة بـ APM أو ACPI .

تختلف حالات استهلاك الطاقة باختلاف نوع الحاسوب، وتختلف من مصنّع لآخر. ويمكن تحقيق توفير الطاقة بعدة طرق، منها إبطاء سرعة معالج النظام أو إيقافها، أو فصل الطاقة عن بعض الأنظمة الفرعية.

قبل تغيير حالة الطاقة، $IDLE$يستخدم برنامج التشغيل أي مساعدة متاحة من الأجهزة للكشف عما إذا كان التطبيق قد وصل إلى مكونات أخرى في النظام. على سبيل المثال، قد يقوم التطبيق باستطلاع منفذ تسلسلي، أو تحديث شاشة رسومية. في هذه الحالة، يحدد برنامج تشغيل الجهاز أن التطبيق ليس في وضع الخمول، ويتجاوز استدعاء النواة لتغيير حالة الطاقة عن طريق إعادة إرسال المعلومات إلى الطبقات العليا، مما يسمح باستئناف تنفيذ التطبيق.

يُنفذ الأمر COMMAND.COM في نظام التشغيل DR  DOS 5.0 والإصدارات الأحدث أمرًا داخليًا IDLEيأخذ ON|OFFمعلمات لتمكين أو تعطيل خاصية الكشف الديناميكي عن الخمول. [ 6 ]

اكتشاف متى يكون التطبيق في وضع الخمول

يكون التطبيق في وضع الخمول إذا كان ينتظر حدثًا خارجيًا، مثل ضغطة مفتاح أو حركة فأرة، أو مرور فترة زمنية محددة. تراقب نواة DR-DOS جميع استدعاءات واجهة برمجة تطبيقات DOS ، لتكوين ملف تعريف لسلوك التطبيق. تشير بعض تركيبات استدعاءات واجهة برمجة التطبيقات إلى أن التطبيق في وضع الخمول.

يستطيع برنامج $IDLE$التشغيل التمييز بدقة بين برنامج خامل تمامًا، كأن يكون في حلقة تكرارية ضيقة، وبرنامج نشط يقوم أيضًا بفحص لوحة المفاتيح للتحقق من وجود مفتاح إيقاف. ويُجري برنامج التشغيل هذا التمييز من خلال مراقبة الوقت المستغرق للوصول إلى حالة الخمول. فإذا كان الوقت ضمن فترة زمنية محددة، يفترض برنامج التشغيل أن البرنامج خامل، أي أنه يفحص لوحة المفاتيح في حلقة تكرارية ضيقة للتحقق من وجود مفتاح. أما إذا كان الوقت خارج هذه الفترة، فيفترض برنامج التشغيل أن عملية ما قد جرت بين عمليات فحص لوحة المفاتيح، ويسمح باستئناف تنفيذ التطبيق دون تغيير حالة الطاقة. ويُحدد متغير محلي، IDLE_CNTDN، الوقت الذي يُقارن به الوقت الفعلي للوصول إلى حالة الخمول. وتُحسب قيمة هذا المتغير ديناميكيًا عند بدء التشغيل، ثم يُعاد حسابها دوريًا.

أصول BatteryMAX

تم استخدام تقنية الكشف عن الخمول لأول مرة لتحسين تعدد المهام لتطبيقات DOS أحادية المهمة في نظام التشغيل Concurrent DOS 386 (CDOS386) متعدد المهام/متعدد المستخدمين من Digital Research .

قد تدخل البرامج المصممة لأنظمة التشغيل أحادية المهام، مثل MS-DOS/PC  DOS، في حلقات لا نهائية حتى يتم إيقافها، على سبيل المثال عند انتظار ضغط المستخدم على مفتاح. في حين أن هذا لا يمثل مشكلة في حال عدم وجود عمليات أخرى تنتظر التشغيل، إلا أنه يهدر وقتًا ثمينًا للمعالج كان من الممكن استخدامه من قبل برامج أخرى في بيئة متعددة المهام/متعددة المستخدمين مثل CDOS386. تستخدم التطبيقات المصممة لبيئة متعددة المهام استدعاءات واجهة برمجة التطبيقات (API) للدخول في وضع "السكون" عندما تكون خاملة لفترة من الوقت، لكن تطبيقات DOS العادية لا تفعل ذلك، لذا يجب استخدام آلية كشف الخمول.

تضمنت نسخة Concurrent DOS 386 وظيفة كشف الخمول في نواة نظام التشغيل، والتي تراقب استدعاءات واجهة برمجة تطبيقات DOS لتحديد ما إذا كان التطبيق يقوم بعمل مفيد أم أنه في حالة خمول. إذا كان التطبيق في حالة خمول، يتم تعليق العملية مؤقتًا، مما يسمح للموزع بجدولة عملية أخرى للتنفيذ.

التقاضي بشأن براءات الاختراع

لعبت تقنية BatteryMAX وبراءة اختراع "الكشف عن الخمول" دورًا مهمًا في انتهاك مزعوم لبراءة اختراع يتعلق بإدارة طاقة البرامج تحت سيطرة نظام التشغيل.

في 15 مايو 2009، رفعت شركة سانت كلير للاستشارات في مجال الملكية الفكرية الدعوى المدنية رقم 09-354 في محكمة مقاطعة ديلاوير بالولايات المتحدة ضد المدعى عليهم أيسر ، وديل ، وجيتواي، ولينوفو ، وفي 18 سبتمبر 2009 رفعت الدعوى المدنية رقم 09-704 ضد أبل وتوشيبا. وادعت الدعاوى انتهاك العديد من براءات الاختراع الأمريكية التي تملكها هذه الشركات والمتعلقة بإدارة طاقة البرامج تحت سيطرة نظام التشغيل.

أكدت شركة سانت كلير أن هنري فونغ هو مخترع إدارة طاقة البرمجيات الخاضعة لسيطرة نظام التشغيل، وزعمت أن هذه الشركات انتهكت براءات اختراع سانت كلير، وبالتالي فهي مدينة لها برسوم ترخيص . تدخلت مايكروسوفت نيابةً عن المدعى عليهم، وقدمت طلبًا للحصول على حكم إعلاني ضد سانت كلير في 7 أبريل 2010، مطالبةً بأحكام بعدم انتهاك براءات اختراع فونغ وبطلانها. (DI 1، CA No. 10-282). وقدمت إنتل طلبًا للتدخل نيابةً عن المدعى عليهم، وتمت الموافقة عليه في 4 يونيو 2010 (DI 178، CA No. 09-354).

اكتشفت شركة بيركنز كوي للمحاماة في سياتل ، التي تمثل المدعى عليهم، براءة اختراع BatteryMAX وبراءة اختراع غروس الخاصة بكشف وضع الخمول أثناء بحثها عن حالة التقنية السابقة . وكانت براءة اختراع غروس أقدم من براءات اختراع فونغ، وهو ما كان سيُضعف موقف سانت كلير لو ثبت ذلك. في 28 فبراير 2011، استعانت شركة إنتل بغروس كخبير متخصص لتقديم شهادته كشاهد خبير لصالح المدعى عليهم في القضية. وقدّم غروس في تقريره كخبير أدلةً تُثبت أنه، وليس فونغ، هو من ابتكر نظام إدارة الطاقة البرمجي الخاضع لسيطرة نظام التشغيل، واستشهد ببراءة اختراع كشف وضع الخمول ووجود BatteryMAX كدليل على ذلك.

قدّم سانت كلير طلبًا لاستبعاد الآراء المتعلقة بـ BatteryMAX، في محاولةٍ منه لرفض تقرير الخبير غروس، إلا أن محكمة المقاطعة رفضت طلب سانت كلير في 29 مارس/آذار 2013، معلنةً قبول شهادة غروس لصالح المدعى عليهم، [ 7 ] مصرحةً بأن "المحكمة تتفق مع المدعى عليهم على وجود أدلة كافية تدعم أن BatteryMAX كان متاحًا للجمهور قبل تاريخ أولوية براءات اختراع فانغ. علاوةً على ذلك، خلصت المحكمة إلى أنه حتى لو لم يكن BatteryMAX أقدم من براءات اختراع فانغ، فإن شهادة السيد غروس [...] ستكون ذات صلة ومفيدة لهيئة المحلفين في تحقيقٍ حول مدى وضوح الاختراع ".

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ "يمكن لنظام PC-Betriebssystem المتوافق مع MS-DOS وPC-DOS - البحث الرقمي أن يكون من Monopolisten mit DR-DOS 5.0" . كومبيوتر ووش (في المانيا). IDG Business Media GmbH . 06/07/1990 . تم الاسترجاع 2019-07-26 .{{cite magazine}}: CS1 maint: deprecated archiveal service ( link )
  2. ↑ روش، وين ل. (12 فبراير 1991). "DR DOS 5.0 - نظام التشغيل الأفضل؟" . مجلة PC . المجلد 10، العدد 3. الصفحات 241-246 ، 257، 264، 266. تاريخ الاسترجاع: 26 يوليو 2019 .   {{cite magazine}}: CS1 maint: deprecated archiveal service ( link )
  3. ↑ جلاس، بريت (27 مايو 1991). "نظام التشغيل DR DOS 5.0 يُضيف قيمةً للمنافسة مع العلامة التجارية الرائدة" . إنفوورلد : 91-94 . تاريخ الاسترجاع : 7 يناير 2017 .
  4. ↑ براءة اختراع أمريكية رقم 5355501 ، غروس، روجر آلان وكونستانت ، جون ب.، "نظام كشف الخمول"، صدرت في 11 أكتوبر 1994 
  5. ^ بول ماتياس ر. (30/07/1997) [01/05/1994]. NWDOS-TIPs — نصائح وحيل لتشغيل Novell DOS 7، مع النقر على تفاصيل التفاصيل والأخطاء والحلول البديلة . الإصدار 157 (باللغة الألمانية) (3 ed.). مؤرشفة من الأصلي بتاريخ 2017-09-10 . تم الاسترجاع 2014/08/06 . {{cite book}}تم تجاهل هذا |work=( مساعدة ) (ملاحظة: NWDOSTIP.TXT هو عمل شامل حول Novell DOS 7 و OpenDOS 7.01، ويتضمن وصفًا للعديد من الميزات والتفاصيل الداخلية غير الموثقة. وهو جزء من مجموعة المؤلف الأكبر التي تم الاحتفاظ بها حتى عام 2001 وتوزيعها على العديد من المواقع في ذلك الوقت. يشير الرابط المرفق إلى نسخة أقدم من الملف تم تحويلها إلى HTML.)MPDOSTIP.ZIPNWDOSTIP.TXT
  6. ^ بول ماتياس ر. (13/04/1997) [12/1993/01]. الحصول على المستندات والمستندات غير الموثقة من DR DOS 6.0 [ ملخص الميزات الموثقة وغير الموثقة لـ DR DOS 6.0 ] . الإصدار 60 (باللغة الألمانية). مؤرشفة من الأصلي بتاريخ 2018-10-11 . تم الاسترجاع 2019-08-14 .{{cite book}}تم |work=تجاهله ( مساعدة )
  7. ↑ «في محكمة الولايات المتحدة الجزئية لمنطقة ديلاوير - الدعوى المدنية رقم 09-354-LPS الموحدة: شركة سانت كلير للاستشارات في الملكية الفكرية (المدعية) ضد شركة أيسر وآخرين (المدعى عليهم)؛ الدعوى المدنية رقم 10-282-LPS: شركة مايكروسوفت (المدعية) ضد شركة سانت كلير للاستشارات في الملكية الفكرية (المدعى عليه)» (ملف PDF) (أمر مذكرة). 29-03-2013. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 30-12-2016.
  • "تطبيق إدارة الطاقة (BatteryMAX) في نظام DR-DOS" . شركة كالدرا، 1997. مؤرشف من الأصل بتاريخ 8 يناير 2017. تم الاطلاع عليه بتاريخ 8 يناير 2017 .