嵌入式Linux系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)電源管理技術(shù)

　　3.2平臺(tái)動(dòng)態(tài)電源管理設(shè)計(jì)
　　在Linux架構(gòu)下實(shí)現(xiàn)電源管理內(nèi)核模塊需要實(shí)現(xiàn)一個(gè)應(yīng)用層和操作系統(tǒng)的接口，一個(gè)為多個(gè)硬件平臺(tái)提供通用電源管理邏輯控制框架的硬件無(wú)關(guān)層，以及一個(gè)管理特定硬件電源控制接口的平臺(tái)相關(guān)電源控制層。

　　3.2.1 內(nèi)核模塊控制模型

　　模型主要由操作點(diǎn)、管理類、管理策略等組成。

　?、儆秒娫垂芾聿僮鼽c(diǎn)對(duì)應(yīng)平臺(tái)硬件相關(guān)參數(shù)。例如，TIOMAPl610參考開發(fā)板有多個(gè)參數(shù)：CPU電壓、DPLL頻率控制(通過倍頻器和分頻器兩個(gè)參數(shù))、CPU頻率控制、TC交通控制器、外部設(shè)備控制、DSP運(yùn)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(gè)參數(shù)為不可控，均使用默認(rèn)值，如表1所列。

　　其中，“192 MHz—1．5 V”操作點(diǎn)參數(shù)“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(yùn)行在192 MHz)“2”表示TC(交通控制器)分頻為2(所以它運(yùn)行在96 MHz)．

　?、陬悾憾鄠€(gè)操作點(diǎn)組成一個(gè)管理類。

　　③策略：多個(gè)或一個(gè)類組成策略。

　　一般可以簡(jiǎn)化系統(tǒng)模型，直接將DPM策略映射到一個(gè)系統(tǒng)操作狀態(tài)下特定的DPM操作點(diǎn)，如表2所列。復(fù)雜點(diǎn)系統(tǒng)可以考慮將DPM策略映射到一個(gè)多操作點(diǎn)的DPM管理類，再根據(jù)操作狀態(tài)切換時(shí)選擇管理類中滿足約束的第一個(gè)操作點(diǎn)。

　　表2中策略映射到四個(gè)操作點(diǎn)，分別對(duì)應(yīng)“sleep”、 “idle”、“task-1”、“task”四種電源狀態(tài)。除非用戶加以改變，否則系統(tǒng)fork創(chuàng)建的任務(wù)默認(rèn)運(yùn)行在DPM-TASK-STATE狀態(tài)，對(duì)應(yīng)表2中task狀態(tài)，其操作點(diǎn)為192 MHz-1．5 V。

　　通過這種結(jié)構(gòu)，電源管理系統(tǒng)把系統(tǒng)創(chuàng)建的任務(wù)和具體的電源管理硬件單元參數(shù)連接起來(lái)，為任務(wù)間精細(xì)電源管理提供一個(gè)框架。

　　3.2.2內(nèi)核功能實(shí)現(xiàn)

　　如圖2所示，DPM軟件實(shí)現(xiàn)可以分為應(yīng)用層、內(nèi)核層、硬件設(shè)備等幾個(gè)部分。其中內(nèi)核層又可以分為接口層，硬件無(wú)關(guān)層和內(nèi)核硬件相關(guān)層(圖2中虛線部分)，可以分為以下幾個(gè)方面來(lái)描述。

　　第一，用戶層可以通過內(nèi)核提供的sysfs文件系統(tǒng)和設(shè)備驅(qū)動(dòng)模型(LDM)接口來(lái)進(jìn)行電源管理。DPM實(shí)現(xiàn)還提供Proc接口來(lái)實(shí)現(xiàn)電源管理的命令；也可以通過增加系統(tǒng)調(diào)用接口使用戶程序更容易調(diào)用DPM功能。

　　通過修改任務(wù)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(dāng)前任務(wù)電源狀態(tài)設(shè)置到硬件參數(shù)。

　　第二，內(nèi)核硬件無(wú)關(guān)層提供電源管理邏輯控制框架。電源管理引擎主要實(shí)現(xiàn)API調(diào)用，選擇操作點(diǎn)，提供操作點(diǎn)設(shè)置的同步和異步邏輯等。

　　設(shè)備電源管理模塊還實(shí)現(xiàn)設(shè)備驅(qū)動(dòng)約束，通過LDM接口管理設(shè)備時(shí)鐘和電源，提供掛起和恢復(fù)控制。 設(shè)備時(shí)鐘電源關(guān)層主要對(duì)應(yīng)系統(tǒng)的各種總線和設(shè)備時(shí)鐘電源參數(shù)管理。