1、便攜式設(shè)備動態(tài)電源管理的linux技術(shù)任何擁有筆記本電腦的人都會察覺，當(dāng)依賴電池供電時，其便攜設(shè)備的行為與用法溝通主電源供電時不同顯示屏變暗、處理器的時鐘變慢、系統(tǒng)只要有可能就會轉(zhuǎn)入待機或睡眠狀態(tài)。pda用戶也發(fā)覺，在停止用法一段時光后顯示屏將變暗，設(shè)備甚至進入睡眠狀態(tài)。蜂窩電話用戶也已經(jīng)注重到，背景光和按鍵照明在完成撥號之后會熄滅。實際上，這些可見行為的背后是軟硬件技術(shù)和節(jié)電機制在發(fā)揮作用。全速運行、待機和睡眠等宏觀行為利用cpu的固有能力通過降低工作或時鐘頻率來節(jié)約功耗。除了全面地轉(zhuǎn)變系統(tǒng)狀態(tài)外，大多數(shù)設(shè)備用戶察覺不到的是，實際的也能夠逐漸地轉(zhuǎn)變系統(tǒng)狀態(tài)，這種狀況在一秒之內(nèi)可以發(fā)生數(shù)百次。

2、任何動態(tài)電源管理策略的基礎(chǔ)都是調(diào)節(jié)便攜式設(shè)備中一個或多個處理器內(nèi)核的工作電壓和頻率，此外，在高集成度的powerpc、和基于x86的系統(tǒng)中常常包含一個或智能基帶處理器。確實，諸如英特爾的strongarm和xscale處理器、ti的omap處理器系列以及ibm的powerpc 405lp和transmeta crusoe等cpu都提供內(nèi)核電壓和頻率的動態(tài)調(diào)整功能。不過，現(xiàn)代的處理器具有十分高的電源效率，以至于cpu并不總是最主要的耗能器件，其它高耗能的器件包括高性能存儲器、彩色和接口等。因此，假如動態(tài)電源管理系統(tǒng)只能調(diào)整處理器內(nèi)核的電壓和頻率，那么它的用途將有限。一個真正實用的動態(tài)電源管理計劃

3、應(yīng)當(dāng)可以采納與cpu內(nèi)核運行相協(xié)調(diào)或相自立的方式，支持對一系列電壓和時鐘的迅速調(diào)整。dpm架構(gòu)兩個現(xiàn)有的電源管理計劃分離來自于pc和筆記本電腦領(lǐng)域：一個是傳統(tǒng)的高級電源管理(apm)計劃，它目前仍然用法在許多基于的便攜設(shè)備中，但在基于微軟操作系統(tǒng)的筆記本電腦和手持設(shè)備中已經(jīng)被逐步淘汰；另一個是高級配置和電源接口(acpi)計劃，它是英特爾、東芝和其他一些公司支持的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)。在pc、筆記本電腦、服務(wù)器、甚至刀片式通信設(shè)備等商業(yè)硬件中，類似acpi的系統(tǒng)是人們的首選，但它劇烈依靠于流行的x86/ia-32 bios 架構(gòu)。嵌入式系統(tǒng)通常沒有類似于pc中的bios，而且通常不具備那么高的機器抽象水平

4、，能夠把操作系統(tǒng)與低層次的設(shè)備和電源管理活動隔離開來。與其它瞄準(zhǔn)電池供電應(yīng)用的操作系統(tǒng)類似，在嵌入式linux中，電源管理活動需要對操作系統(tǒng)內(nèi)核和設(shè)備驅(qū)動程序舉行特別的干預(yù)。不過，需要重點強調(diào)的是，雖然低層次的動態(tài)電源管理是駐留在操作系統(tǒng)內(nèi)核中，但電源管理策略和機制是來源于中間件和用戶應(yīng)用代碼。接口和api抱負的電源管理系統(tǒng)應(yīng)盡可能對更多軟件堆棧層達到幾乎徹低透亮的程度。實際上，這是transmeta公司在其crusoe架構(gòu)中所遵循的路途，而且已經(jīng)成為基于bios的現(xiàn)有電源管理計劃追求的目標(biāo)。然而，具備手持設(shè)備設(shè)計閱歷的開發(fā)人員證明，系統(tǒng)內(nèi)部各部分之間需要某種程度的挺直合作，詳細描述如下：內(nèi)核

5、接口在面對linux的dpm架構(gòu)中，內(nèi)核中的dpm子系統(tǒng)負責(zé)維持囫圇系統(tǒng)的電源狀態(tài)，并把dpm系統(tǒng)的不同電源管理模塊聯(lián)系在一起。假如內(nèi)核的任何其它部分需要與dpm挺直對話(盡管這種狀況相對較少)，那么最好把dpm看成是為驅(qū)動程序、中間件和應(yīng)用程序提供服務(wù)的元素。驅(qū)動程序接口支持dpm功能的設(shè)備驅(qū)動程序比默認的驅(qū)動程序更了解系統(tǒng)狀態(tài)：它們在外部大事的驅(qū)使下通過設(shè)定不同的狀態(tài)來反映或遵循那些操作機制，或者通過來自內(nèi)核 dpm子系統(tǒng)的調(diào)用來反映或遵循那些操作機制。為了實現(xiàn)更精確的機制決策，驅(qū)動程序api也允許驅(qū)動程序注冊與它們接口或由它們管理的那些設(shè)備的基礎(chǔ)操作特征。應(yīng)用程序api應(yīng)用程序可以分為三

6、類：*電源管理知會型(pm-aware)應(yīng)用程序*在電源管理知會“小包器”中的傳統(tǒng)應(yīng)用程序*不帶有電源管理的傳統(tǒng)應(yīng)用程序電源管理知會型應(yīng)用程序能夠利用機制管理器提供的api，建立其基本的約束條件，并強迫電源管理機制發(fā)生與其執(zhí)行需求相匹配的變幻。不挺直帶有電源管理能力的傳統(tǒng)應(yīng)用程序能夠被“小包”在代碼或補丁中，以達到較高的效率，但它們也能夠按照更大范圍的默認機制管理，按默認的行為運行。在嵌入式linux dpm下的實際機制包括以下api，如dpm_set_os()(內(nèi)核)、assert_constraint()、remove_constraint ()和set_operating_state()

7、(內(nèi)核和驅(qū)動程序)、set_policy()和set_task_state()(經(jīng)系統(tǒng)的用戶級調(diào)用)以及/proc接口。對實時性能的影響迄今為止，調(diào)節(jié)cpu電壓和頻率對系統(tǒng)的實時性能而言依舊是一個重大挑戰(zhàn)。任何參數(shù)的轉(zhuǎn)變都將導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定，重新鎖定鎖相環(huán)和其它動態(tài)時鐘機制也需要相應(yīng)的時光，這兩個因素將使系統(tǒng)的響應(yīng)浮現(xiàn)長延時(有時達到數(shù)十毫秒)，在此期間，cpu既不能執(zhí)行計算操作，也不能對外部大事(中斷)做出響應(yīng)。ti的 omap、英特爾的xscale和ibm的powerlp等嵌入式處理器能夠在十幾毫秒的延時內(nèi)調(diào)節(jié)頻率，在數(shù)十毫秒的延時內(nèi)轉(zhuǎn)變電壓，而且全部這些動作都不會中斷系統(tǒng)的操作，從而允許實現(xiàn)更大膽和更精確的節(jié)電機制。例如，在處理mpeg視頻幀或ip語音包的過程中可以降低電壓和頻率。實時性能瀕臨的一個更普遍的挑戰(zhàn)是，如何在睡眠模式期間對中斷做出響應(yīng)。雖然通過編程，大多數(shù)片上外圍元件在收到中斷之后都可以喚醒系統(tǒng)，但開發(fā)者必需謹慎地定義用于喚醒設(shè)備的機制，并把囫圇系統(tǒng)的延時和存儲器類別考慮在內(nèi)，以確保處理中斷的執(zhí)行時光和用戶空間對大事的響應(yīng)(優(yōu)先延時)。向嵌入式linux進展的趨勢抱負狀況下，用戶既無需知道也無需關(guān)懷支撐其手持設(shè)備的底層操作系統(tǒng)?，F(xiàn)在，設(shè)備創(chuàng)造商對操作系統(tǒng)有了更多的挑選余地。雖然微軟向來十分重視品牌，但 windows系列操作系統(tǒng)進入手持設(shè)備市