WinCE电源管理的实现

要满足的条件,简单来说有:1.声明自己是支持电源管理的(Iclass值).2.驱动中实现电源管理模块所要求的IOCTLs.3.驱动加载时候要汇报所支持的电源状态和相关特征.4.***_PowerDown和***_PowerUp接口接收系统休眠和唤醒通知.此外,设计驱动还应该了解:设备不一定具备所有5种状态,但至少可以工作在D0;电源管理模块可能会要求设备进入任何设备电源状态,并不仅仅是设备所汇报自己支持的那几个;如果被要求进入不支持的状态,应该进入另一个它所支持的更高功耗的状态;当前状态不需要重复设置;设备电源状态不一定和系统的电源状态同步.除了流驱动外,还有许多内建驱动需要支持电源管理功能.简单总结:1.显示驱动通过ExtCode接口(SETPOWERMANAGEMENT命令,类似IOCTLs)来控制显示驱动的电源,还控制背灯.2键盘驱动的接口KeybdDriverPowerHandler.3.触摸屏是TouchPanelPowerHandler.4.内建网络miniport驱动是MiniportReset接口.5.PCMCIA驱动是PowerUp和PowerDown.还有打印机,红外等一些内建驱动.

[OAL对电源管理的支持]

[系统的 idle状态]

当没有线程准备运行时候,内核就调用OEMIdle().这个函数在bsp中,可以由OEM来修改定制.一般我们在这个函数里面会要求cpu进入low power状态节省电流消耗.一般的cpu/soc都提供了对应idle的睡眠模式.当中断发生或者唤醒事件发生时候,要保证cpu快速离开idle状态,返回运行状态.

系统idle状态和前面说的UserIdle状态是不同概念,前者是cpu负荷情况驱动,代表系统空闲;后者是用户活动驱动,代表用户空闲.

一个OEMIdle()的推荐流程:

根据dwReschedTime变量来计算下次唤醒时间

判断sleep类型,假如需要,调整唤醒时间

Idle处理器和时钟

中断发生

判断唤醒源

更新CurMSec, idle计数值.

[系统suspend状态]

当用户按下OFF按钮或者应用调用api进入suspend状态时候,内核会调用OEMPowerOff()函数.在OEMPowerOff()函数里面实现系统挂起,并且系统唤醒后继续从OEMPowerOff()被挂起处执行. OEMPowerOff()时候要进入睡眠模式,睡眠模式根据cpu芯片的sleep模式来选择,要选择最低功耗的模式.如果cpu芯片提供的最低功耗模式是PowerDown模式,处理工作比较复杂,因为唤醒后是从reset处开始执行,要恢复挂起时候的环境,使得应用程序不知道自己被挂起过.一般按照这样流程来处理:关屏,清framebuffer, 保存必须的寄存器到内存, 设置io, 保存通用寄存器, 保存wakeup地址, 静止中断,清除cache, 使能唤醒源中断, 设置sdram自刷新, cpu进入PowerDown. 唤醒后的流程相反即可. 对于PowerDown模式之外的其他模式,比如慢时钟模式, 处理则简单很多,最重要的是设置唤醒源(一般是任何中断可唤醒), sdram进入自刷新状态.

[SDRAM的控制]

SDRAM的耗电比较大,一般是系统里面除了lcd背光外,sdram是最大的电力消耗设备.常见有mobile sdram和normal sdram这2种,mobile sdram相对于normal sdram增加了温度补偿自刷新,局部阵列自刷新,深度休眠特性,更加适合功耗限制设备,(但mobile sdram工作在更低电压(1.8~2.5v),我想,对有些3.3v总线的cpu未必适合,因为总线会增加很多电平转换的电路.)

在OEMPowerOff()函数里面,保存好当前环境到sdram,然后使得sdram进入自刷新状态,cpu就可以进入最低功耗的sleep模式.唤醒后需要退出自刷新状态.

[应用层于电源管理]

电源管理模块也提供了应用层接口,使得应用程序也可以参与到电源管理.

应用层可以通过SetSystemPowerState()来设置系统电源状态,可以通过SetDevicePower来设置子设备电源状态,可以通过SetPowerRequirement通知电源管理模块将子设备设置在特殊电源状态下,不随系统电源改变.此外,电源管理还提供了消息队列,应用层还可以通过RequestPowerNotifications函数请求电源管理模块发送相关消息(PBT_RESUME, PBT_POWERSTATUSCHANGE, PBT_TRANSITION, PBT_POWERINFOCHANGE).

设计应用程序也许有几点值得考虑:不要无谓占用cpu,尽可能快的让出cpu.比如一个很小的动画,哪怕只占1%的cpu也会导致一些系统无法进入低功耗.这里是2点建议:(1)当应用不在foreground时候,停止占用cpu.(2)用户没有和应用交互时候,停止应用对cpu的占用.另外一些应用也许是相反情况的,播放媒体文件时候,当开始播放时候,不希望自动进入suspend模式.可以(1)每隔一些时间就reset一次定时器.(2)或者设置所有定时器为0,停止电源管理(tcpmp就是这样的).

[电源管理的系统实现]

电源管理模块实体是一个动态链接库pm.dll来实现的.可以在pb的catalog窗口中选择电源管理组件添加到os中.如下图,微软提供了2个选择(二选一).第一个代表完整功能,所有api