linux電源管理

　　1.概述

　　雖然 linux 可以在任何一臺 386 以上的 PC 上運行，目前大多數人使用的都是新型的，帶有各種外設的桌面PC或者筆記本電腦，這樣，電源管理功能(PM)就逐漸變得越來越重要。在筆記本電腦上電源管理可以節能，延長電池壽命，而在桌面PC上它可以降低幅射，降溫，延長外設使用壽命。現在的操作系統大都內置了電源管理支持，例如 Windows 和 Linux。

　　2.PC機實現電源管理的方法

　　要實現電源管理，最重要的有兩點：第一是需要設備本身支持節電功能，比如硬盤，可以通過指令暫時關閉；第二是需要操作系統支持電源管理，這樣就可以在空閑一段時間之后調用驅動的電源管理功能關閉設備。

　　兩種電源管理標準：APM和ACPI

　　傳統的APM(Advanced Power Management)是一種基于bios的電源管理標準，目前的最新版本是1.2，它提供了CPU和設備電源管理的功能，但是由于這種電源管理方式主要是由bios實現，所以有些缺陷，比如對bios的過度依賴，新老bios之間的不兼容性，以及無法判斷電源管理命令是由用戶發起的還是由bios發起的，對某些新硬件如USB和1394的不支持性。

　　為了彌補APM的缺陷，新的電源管理ACPI應運而生，這就是ACPI(Advanced Configuration and Power InteRFace)，它主要是將電源管理的主要執行者由bios轉換成為操作系統，這樣可以提供更大的靈活性以及可擴展性。

　　目前的PC機主板一般同時支持APM和ACPI兩種標準。

　　3.linux對電源管理的支持

　　內核模塊

　　針對APM和ACPI兩種不同的標準，linux內核提供了兩個不同的模塊來實現電源管理功能，這就是apm和acpi。需要注意，apm和acpi是互相沖突的兩個模塊，用戶在同一時間內只能加載其中之一，如果當他們在加載的時候發現二者之一已經加載，就會自動退出。

　　在官方發布的內核中APM是較為成熟的電源管理方式，可以完成在Windows下ACPI所能完成的大部分功能。由于官方內核中ACPI的功能比較有限，目前還處于開發版狀態。所以當前的大多數distribution，如紅帽子默認就使用了apm作為電源管理方式。但是值得注意的是linux中的ACPI實際上是由一個單獨的項目小組模塊進行維護的，當前內核ACPI的版本實際上已經遠遠落后于最新的版本。由于linux穩定版中對任何新特性的加入都非常謹慎小心，所以我們也許只能等到2.6.x版本的linux誕生后才能看到ACPI的穩定全功能版了。不過我們也可以自己對內核打最新的ACPI補丁來獲得這些功能。

　　下面對電源管理的介紹以APM為主。

　　用戶態Daemon

　　為了讓linux內核中的電源管理功能夠更好的被利用，我們還需要用戶態daemon程序的配合。針對APM和ACPI，分別有apmd和acpid兩個不同軟件。他們實現的功能比較類似，都是允許用戶預先定義某些策略，然后跟蹤電源狀態，執行特定的操作。在apmd軟件包中還有一個工具apm，用戶可以用它使機器主動進入standby和suspend狀態，還可以查詢bios的apm版本號。在使用acpi時直接對proc文件系統進行操作即可完成同樣的功能。

　　4.linux下驅動的電源管理機制

　　在linux下不必為驅動分別編寫與APM和ACPI相對應的代碼，linux與Windows類似，為驅動提供了統一的電源管理接口。驅動只要實現了這些接口，就可以實現電源管理的功能。操作系統在它認為合適的時候就會通知驅動完成這些操作。

　　實現設備電源管理接口主要需要實現以下5點：

　　1)使用pm_register對設備的每個實例(instance)進行注冊；

　　2)在對硬件進行操作之前調用pm_access(這樣會保證設備已被喚醒并且處于ready狀態)；

　　3)用戶自己的pm_callback函數在系統進入suspend狀態(ACPI D1-D3)，或者從suspend狀態恢復(ACPI D0)的時候會被調用；

　　4)當設備不在被使用的時候調用pm_dev_idle函數，這個操作是可選的，可以增強設備idle狀態的監測能力；

　　5)當被unload的時候，使用pm_unregister來取消設備的注冊。