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(lái)越重要。在筆記本電腦上電源管理可以節能，延長(cháng)電池壽命，而在桌面PC上它可以降低幅射，降溫，延長(cháng)外設使用壽命?，F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(shí)現電源管理的方法

　　要實(shí)現電源管理，最重要的有兩點(diǎn)：第一是需要設備本身支持節電功能，比如硬盤(pán)，可以通過(guò)指令暫時(shí)關(guān)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(shí)間之后調用驅動(dòng)的電源管理功能關(guān)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(shí)現，所以有些缺陷，比如對bios的過(guò)度依賴(lài)，新老bios之間的不兼容性，以及無(wú)法判斷電源管理命令是由用戶(hù)發(fā)起的還是由bios發(fā)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(shí)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(gè)不同的模塊來(lái)實(shí)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(gè)模塊，用戶(hù)在同一時(shí)間內只能加載其中之一，如果當他們在加載的時(shí)候發(fā)現二者之一已經(jīng)加載，就會(huì )自動(dòng)退出。

　　在官方發(fā)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(kāi)發(fā)版狀態(tài)。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(shí)際上是由一個(gè)單獨的項目小組模塊進(jìn)行維護的，當前內核ACPI的版本實(shí)際上已經(jīng)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(guò)我們也可以自己對內核打最新的ACPI補丁來(lái)獲得這些功能。

　　下面對電源管理的介紹以APM為主。

　　用戶(hù)態(tài)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(hù)態(tài)daemon程序的配合。針對APM和ACPI，分別有apmd和acpid兩個(gè)不同軟件。他們實(shí)現的功能比較類(lèi)似，都是允許用戶(hù)預先定義某些策略，然后跟蹤電源狀態(tài)，執行特定的操作。在apmd軟件包中還有一個(gè)工具apm，用戶(hù)可以用它使機器主動(dòng)進(jìn)入standby和suspend狀態(tài)，還可以查詢(xún)bios的apm版本號。在使用acpi時(shí)直接對proc文件系統進(jìn)行操作即可完成同樣的功能。

　　4.linux下驅動(dòng)的電源管理機制

　　在linux下不必為驅動(dòng)分別編寫(xiě)與APM和ACPI相對應的代碼，linux與Windows類(lèi)似，為驅動(dòng)提供了統一的電源管理接口。驅動(dòng)只要實(shí)現了這些接口，就可以實(shí)現電源管理的功能。操作系統在它認為合適的時(shí)候就會(huì )通知驅動(dòng)完成這些操作。

　　實(shí)現設備電源管理接口主要需要實(shí)現以下5點(diǎn)：

　　1)使用pm_register對設備的每個(gè)實(shí)例(instance)進(jìn)行注冊；

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

　　3)用戶(hù)自己的pm_callback函數在系統進(jìn)入suspend狀態(tài)(ACPI D1-D3)，或者從suspend狀態(tài)恢復(ACPI D0)的時(shí)候會(huì )被調用；

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

　　5)當被unload的時(shí)候，使用pm_unregister來(lái)取消設備的注冊。