嵌入式系统电源管理软件比较

·系统电源状态

Windows CE系统电源状态的改变可以作为一个OEM事件，或者通过OEM的应用程序和工具调用SetPowerState()函数产生。Windows CE支持以下几种电源状态：(1)ON状态，用户在主动使用设备。(2)UserIdle状态，用户与设备停止交互，但仍有可能使用设备。(3)SystemIdle状态，在经过一段时间的UserIdle后进入此状态，但是驱动和系统仍然活动。(4)Suspend状态，当驱动程序和系统进程不再与系统交互时进入此状态。(5)ColdReboot和Reboot状态，冷启动后系统电源状态。

·设备电源管理

Windows CE设备电源状态管理和系统相分离。驱动程序需要实现：(1)响应电源管理器的请求，报告它的电源能力。(2)处理电源管理器发送的电源请求。(3)启动后给设备加电。(4)关闭时给设备停止供电。(5)如果它可以唤醒系统，则为设备启用唤醒功能。设备还可以通过调用RegisterPower Relationship()函数告诉电源管理器它为独立的子设备驱动处理电源请求。例如总线设备驱动或某些设备驱动代理。

电源管理器和支持电源管理的设备之间的交互包括两种机制：(1)电源管理器到驱动程序，电源管理器使用DeviceIoControl()函数向设备驱动程序发送I/O控制(IOCTLs)。设备必须能响应管理器的电源管理能力查询、状态设置等IOCTLs。(2)驱动程序到电源管理器，驱动程序使用DevicePower Notify()函数与电源管理器交互，请求电源管理器把它的设备置于某种状态。如果电源管理器接受该请求则通过发送IOCTL_POWER_SET等IOCTLS来进行设置。

·应用程序与电源管理器交互

Windows CE应用程序与电源管理有两种交互机制：(1)应用程序接口，用以获取当前系统和设备的电源状态；(2)电源事件提醒接口，提供电源事件的提醒。应用程序接口中，GetSystemPowerState()函数用来返回当前系统电源状态。SetSystemPowerState()函数可被OEM程序或者其他应用程序调用，来把系统电源状态设置为需要值。SetDevicePower()用来设置设备电源状态。为了实现提醒接口，应用程序还得通过CreateMsgqueue()函数建立消息队列，将其句柄传给电源管理器。而后电源管理器把提醒发送到消息队列中，调用者可选择可用提醒的一个子集进行响应。

·OAL层实现

在Windows CE中，在OAL层，电源管理需要实现OEMIdle()和OEMPowerOff()函数。当系统中没有任何可调度的线程时，操作系统调用OEMIdle()函数，可以在其中实现降低处理器的频率以达到省电的目的。当有外部中断时，CPU可从其中恢复。OEMPowerOff函数基于硬件平台实现，进行CPU寄存器保存、设置及唤醒恢复等功能。

嵌入式Linux

　　嵌入式Linux电源管理结构

　　Linux标准内核标准电源管理有ACPI、APM等机制。这些机制依赖于PC机的BIOS功能实现。嵌入式系统一般都没有实现BIOS支持，对其能耗管理机制需要进行其他定义。消费类电子产品联盟-CELF对能耗管理作了定义，其框架如图4所示。

图4 CELF电源管理规范

　　CELF的能耗管理框架分为内核层和用户层。内核层又划分为体系结构无关层和体系结构相关层。体系结构相关层主要提供可管理硬件支持，例如处理器电压和运行频率调节，各种总线运行频率管理，设备的关断管理等。内核体系结构无关层在体系结构相关层的基础上为用户层提供APIs，进行各种能耗管理功能的支持。它包含一个能耗管理(PM)引擎，根据系统任务负载选择系统运行状态;提供能耗管理的挂起和恢复方法;提供VST技术，通过估计下次准确唤醒时间来确保在进入深度睡眠时，不被原来固定时间产生的定时器中断唤醒;还包含了各种外部设备关闭/开启的操作逻辑。

　　用户通过编制具有一定智能的管理策略驻留程序，利用系统提供的能耗管理机制，进行有效的系统能耗管理。

　　此外，在某些实现中，也可以将ACPI中的BIOS调用进行映射，在内核用软件实现回调函数，用以支持没有BIOS的电源管理。

　　嵌入式Linux内核电源管理实现分析

　　2.6内核提供了一个电源管理框架，在其基础之上容易实现各种电源管理规范，例如ACPI和APM规范。2.6内核中的设备驱动模型(Linux Driver Model，LDM)是内核对电源管理基础支持。Kobject基本结构嵌入到描述设备模型的组件的bus、devices、 drivers结构中。这些容器就是通过kobject连接起来形成树状结构。每个对象的属性(attribute)以文件形式输出到kobject对应的sysfs目录下。通过这种文件系统接口，可以对平台进行有效的电源管理。

　　就嵌入式系统而言，电源管理可以分为静态电源管理，动态电源管理，设备电源管理等三个方面。

　　·静态电源管理

Linux内核支持ON, Standby, Suspend, 和Hibernat