在Linux上设计动态电源管理【附带Android电源管理系列程序】

明显的行为如全速运行、待机和睡眠等，充分利用了 CPU 本身的功能来降低工作电压和/或时钟频率，从而省电。大多数设备用户觉察不到的是，实际的电源管理还可以是渐增的，并且可以每秒发生好几百次，而不是整个系统状态大规模变化。

嵌入式系统通常没有 BIOS（在 PC/AT 的意义上），并且通常无法奢侈地配备机器抽象，来把操作系统与低层器件和电源管理活动隔离开来。因此，在嵌入式 Linux 中，就像在其它针对电池供电应用的操作系统一样，电源管理活动需要对操作系统内核以及设备驱动程序做特殊干预。不过请注意一件重要事情，虽然动态电源管理的低层实现是驻留在操作系统内核，但电源管理战略及策略可以源自中间件和用户应用软件代码，实际也是如此。

3、接口和 API

理想状况下，电源管理系统对于软件堆栈的尽可能多的层次而言，几乎是完全透明的。实际上，这正是 Transmeta 公司在其 Crusoe 架构中遵循的路线，并且已经成为现有的各种基于 BIOS 的电源管理方案的目标。不过，拥有手持设备制造经验的开发人员将证明这一事实：整个系统的各个部分都需要某种程度的直接参与，如下所述：

内核接口在针对 Linux 的 DPM 架构中，内核中的 DPM 子系统负责维持系统的电源状态，并把 DPM 系统的各个电源得到管理的元件联系在一起。DPM 子系统通过多个 API 直接与设备驱动程序通信，这些 API 把驱动程序从完全运行状态转为各种电源得到管理的状态。策略管理器（或应用软件自身）通过多个 API 向 DPM 子系统提供指导，这些 API 定义各种策略，并在定义好的运行点之间转移整个系统。

驱动程序接口启用了 DPM 的设备驱动程序比默认驱动程序具有更多“状态”：由外部事件通过各种状态来驱动它们，或通过来自内核 DPM 子系统的回调来驱动它们，从而反映并遵循运行策略。驱动程序 API 还允许驱动程序登记它们连接和管理的各个设备的基本运行特征，从而实现更精细的策略决策。

用户程序 API用户程序（应用软件）分为三类：

·可感知电源管理的应用软件
·可感知电源管理的“包装器”中的传统应用软件
·不带电源管理的传统应用软件

可感知电源管理的应用软件能够充分利用来自策略管理器的 API，从而建立各自的基础约束，并强制电源管理策略发生变化，以便匹配各自的执行要求。不直接带有电源管理功能的传统应用软件可以“包装”到代码或补丁中，从而实现相当的效果，它们还可以按照默认行为来运行，这取决于更宽范围的默认策略管理。

嵌入式 Linux DPM 下的实际机制包括各种 API，比如 dpm_set_os()（内核）、assert_constraint()、remove_constraint() 和 set_operating_state()（内核和驱动程序）、set_policy() 和 set_task_state()（经由系统调用的用户级接口），以及 /proc 接口。

4、借助 DPM 实现节能

DPM 的定义性特征是电源管理的迅速、高频率性质。传统的台式机/笔记本电脑范例的运行速度是以数百毫秒或数秒计，与此不同的是，DPM 使各设备的管理速度只受限于改变供电电压 (T芕) 或 CPU 时钟 (T颇) 所需的时间。