嵌入式Linux系統的動態電源管理技術

　　3.2平臺動態電源管理設計
　　在Linux架構下實現電源管理內核模塊需要實現一個應用層和操作系統的接口，一個為多個硬件平臺提供通用電源管理邏輯控制框架的硬件無關層，以及一個管理特定硬件電源控制接口的平臺相關電源控制層。

　　3.2.1 內核模塊控制模型

　　模型主要由操作點、管理類、管理策略等組成。

　　①用電源管理操作點對應平臺硬件相關參數。例如，TIOMAPl610參考開發板有多個參數：CPU電壓、DPLL頻率控制(通過倍頻器和分頻器兩個參數)、CPU頻率控制、TC交通控制器、外部設備控制、DSP運行頻率、DSP的MMU單元頻率和LCD刷新頻率。如果使用TI的DSP代碼，則后四個參數為不可控，均使用默認值，如表1所列。

　　其中，“192 MHz—1．5 V”操作點參數“1 500”表示OMAP3．2核心電壓為1 500 mV；“16”表示DPLL頻率控制12 MHz晶振輸入16倍頻；“1”表示分頻為1；“1”表示OMAP3．2核心分頻為1(所以它運行在192 MHz)“2”表示TC(交通控制器)分頻為2(所以它運行在96 MHz)．

　　②類：多個操作點組成一個管理類。

　　③策略：多個或一個類組成策略。

　　一般可以簡化系統模型，直接將DPM策略映射到一個系統操作狀態下特定的DPM操作點，如表2所列。復雜點系統可以考慮將DPM策略映射到一個多操作點的DPM管理類，再根據操作狀態切換時選擇管理類中滿足約束的第一個操作點。

　　表2中策略映射到四個操作點，分別對應“sleep”、 “idle”、“task-1”、“task”四種電源狀態。除非用戶加以改變，否則系統fork創建的任務默認運行在DPM-TASK-STATE狀態，對應表2中task狀態，其操作點為192 MHz-1．5 V。

　　通過這種結構，電源管理系統把系統創建的任務和具體的電源管理硬件單元參數連接起來，為任務間精細電源管理提供一個框架。

　　3.2.2內核功能實現

　　如圖2所示，DPM軟件實現可以分為應用層、內核層、硬件設備等幾個部分。其中內核層又可以分為接口層，硬件無關層和內核硬件相關層(圖2中虛線部分)，可以分為以下幾個方面來描述。

　　第一，用戶層可以通過內核提供的sysfs文件系統和設備驅動模型(LDM)接口來進行電源管理。DPM實現還提供Proc接口來實現電源管理的命令；也可以通過增加系統調用接口使用戶程序更容易調用DPM功能。

　　通過修改任務切換宏switch_tO，添加dpm_set_OS(task_dpm_ state)接口，然后電源管理引擎將當前任務電源狀態設置到硬件參數。

　　第二，內核硬件無關層提供電源管理邏輯控制框架。電源管理引擎主要實現API調用，選擇操作點，提供操作點設置的同步和異步邏輯等。

　　設備電源管理模塊還實現設備驅動約束，通過LDM接口管理設備時鐘和電源，提供掛起和恢復控制。 設備時鐘電源關層主要對應系統的各種總線和設備時鐘電源參數管理。