linux电源管理

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1.概述 　　虽然 linux 可以在任何一台 386 以上的 PC 上运行，目前大多数人使用的都是新型的，带有各种外设的桌面PC或者笔记本电脑，这样，电源管理功能(PM)就逐渐变得越来越重要。在笔记本电脑上电源管理可以节能，延长电池寿命，而在桌面PC上它可以降低幅射，降温，延长外设使用寿命。现在的操作系统大都内置了电源管理支持，例如 Windows 和 Linux。  
　　2.PC机实现电源管理的方法
　　要实现电源管理，最重要的有两点：第一是需要设备本身支持节电功能，比如硬盘，可以通过指令暂时关闭；第二是需要操作系统支持电源管理，这样就可以在空闲一段时间之后调用驱动的电源管理功能关闭设备。  
　　两种电源管理标准：APM和ACPI
　　传统的APM(Advanced Power Management)是一种基于bios的电源管理标准，目前的最新版本是1.2，它提供了CPU和设备电源管理的功能，但是由于这种电源管理方式主要是由bios实现，所以有些缺陷，比如对bios的过度依赖，新老bios之间的不兼容性，以及无法判断电源管理命令是由用户发起的还是由bios发起的，对某些新硬件如USB和1394的不支持性。  
　　为了弥补APM的缺陷，新的电源管理ACPI应运而生，这就是ACPI(Advanced Configuration and Power InteRFace)，它主要是将电源管理的主要执行者由bios转换成为操作系统，这样可以提供更大的灵活性以及可扩展性。  
　　目前的PC机主板一般同时支持APM和ACPI两种标准。  
　　3.linux对电源管理的支持
　　内核模块
　　针对APM和ACPI两种不同的标准，linux内核提供了两个不同的模块来实现电源管理功能，这就是apm和acpi。需要注意，apm和acpi是互相冲突的两个模块，用户在同一时间内只能加载其中之一，如果当他们在加载的时候发现二者之一已经加载，就会自动退出。  
　　在官方发布的内核中APM是较为成熟的电源管理方式，可以完成在Windows下ACPI所能完成的大部分功能。由于官方内核中ACPI的功能比较有限，目前还处于开发版状态。所以当前的大多数distribution，如红帽子默认就使用了apm作为电源管理方式。但是值得注意的是linux中的ACPI实际上是由一个单独的项目小组模块进行维护的，当前内核ACPI的版本实际上已经远远落后于最新的版本。由于linux稳定版中对任何新特性的加入都非常谨慎小心，所以我们也许只能等到2.6.x版本的linux诞生后才能看到ACPI的稳定全功能版了。不过我们也可以自己对内核打最新的ACPI补丁来获得这些功能。  
　　下面对电源管理的介绍以APM为主。  
　　用户态Daemon
　　为了让linux内核中的电源管理功能够更好的被利用，我们还需要用户态daemon程序的配合。针对APM和ACPI，分别有apmd和acpid两个不同软件。他们实现的功能比较类似，都是允许用户预先定义某些策略，然后跟踪电源状态，执行特定的操作。在apmd软件包中还有一个工具apm，用户可以用它使机器主动进入standby和suspend状态，还可以查询bios的apm版本号。在使用acpi时直接对proc文件系统进行操作即可完成同样的功能。  
　　4.linux下驱动的电源管理机制
　　在linux下不必为驱动分别编写与APM和ACPI相对应的代码，linux与Windows类似，为驱动提供了统一的电源管理接口。驱动只要实现了这些接口，就可以实现电源管理的功能。操作系统在它认为合适的时候就会通知驱动完成这些操作。  
　　实现设备电源管理接口主要需要实现以下5点：  
　　1)使用pm_register对设备的每个实例(instance)进行注册；  
　　2)在对硬件进行操作之前调用pm_access(这样会保证设备已被唤醒并且处于ready状态)；  
　　3)用户自己的pm_callback函数在系统进入suspend状态(ACPI D1-D3)，或者从suspend状态恢复(ACPI D0)的时候会被调用；  
　　4)当设备不在被使用的时候调用pm_dev_idle函数，这个操作是可选的，可以增强设备idle状态的监测能力；  
　　5)当被unload的时候，使用pm_unregister来取消设备的注册。

maningmei

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