[发明专利]一种嵌入式Linux设备低功耗电源管理设备

说明书

技术领域

本发明涉及数字家庭技术领域，具体涉及一种嵌入式Linux设备低功耗电源管理设备。

背景技术

Linux系统具有嵌入式操作系统需要的很多特色，如适应于多种CPU和多种硬件平台、性能稳定、可裁剪性很好、源码开放、开发和使用简单等。目前，基于Linux应用的嵌入式设备日益增多，Linux正在嵌入式领域发挥着越来越重要的作用。

随着各种便携嵌入式设备性能的日益提高，功能日益丰富，其电源紧张的问题也日益突出，国内新推出的某些具有PDA等多种功能的智能电话在密集使用下只能维持半天，多数摄像机和数码相机在一次充电后都只有一个小时左右的累积工作时间。Linux作为一个开放源代码的操作系统，拥有非常丰富的软件资源和平台支持，这使得嵌入式系统开发的周期大大缩短，越来越多的商用和通用嵌入式系统都采用Linux作为软件平台。随着嵌入式设备性能提高，其能耗高的问题越来严重，因此需要对Linux系统的电源管理机制进行深入研究，从而减少现有电源能耗高的问题。

发明内容

基于本发明的问题，本发明实施例提供了一种嵌入式Linux设备低功耗电源管理设备，能为嵌入式Linux设备提供低功耗运行环境。

本发明实施例提供了一种嵌入式Linux设备低功耗电源管理设备，包括：

Linux内核电源管理接口单元，用于为嵌入式高耗能外设提供电压和频率的快速调节接口；

空闲模式处理单元，用于为嵌入式Linux系统提供了空闲模式的进入和退出处理方法；

事件减少处理单元，用于为嵌入式Linux系统提供了如何让嵌入式设备最长时间工作在空闲模式的处理方法；

CPU性能控制单元，用于为嵌入式Linux系统提供了降低CPU工作频率的处理方法。

所述Linux内核电源管理接口单元为嵌入式外设建立内核电源管理接口步骤如下：

使用内核函数pm_register对设备的每个实例(instance)进行注册；

在对硬件进行操作之前调用内核函数pm_access；

在系统进入suspend状态，或者从suspend状态恢复的时候系统调用内核函数pm_callback；

当设备不使用时调用pm_dev_idle函数；

当被设备被卸载的时候，使用pm_unregister取消设备的注册。

所述空闲模式处理单元为嵌入式Linux系统提供了空闲模式的进入和退出处理方法步骤如下：

当Linux检查到所有线程都处于阻塞状态，将CPU置于空闲模式；

当检测到任何中断时候，CPU从空闲模式中被唤醒，然后继续执行后面的代码；

如果事件不能直接连接到外部中断，用系统定时器定期唤醒CPU。

所述如果事件不能直接连接到外部中断，用系统定时器定期唤醒CPU包括：

在等待一个事件并且知道只要事件发生后在10ms内能检测到，那么可以启动10ms定时器，并把CPU置于空闲模式；每次处理定时中断时都要检查事件状态，如果状态没有变化，就立刻回到空闲模式。

所述事件减少处理单元为嵌入式Linux系统提供了如何让嵌入式设备最长时间工作在空闲模式的处理方法包括：

在进入空闲模式前关闭时隙中断信号，只有再次出现中断信号时才被唤醒；

为调度程序进行可变超时设定；Linux知道每个线程无法确定等待的是外部还是内部事件，或者计划在某特定时间再次运行；Linux可算出第一个线程预定何时运行，并相应地在CPU置于空闲模式之前设定定时器工作；可变超时设定不会对调度程序造成很大的负担，但却能节省电源和处理时间。

所述CPU性能控制单元为嵌入式Linux系统提供了降低CPU工作频率的处理方法包括：

外设处于不工作状态的时候，降低控制该外设的时钟频率；

采用动态降低电压方法；

为不完全应用cpu带宽的线程降低CPU时钟频率。

所述外设处于不工作状态的时候，降低控制该外设的时钟频率包括：

当外设板上LCD控制器需要使用一个储存在片外SDRAM中的帧缓存；

当LCD控制器工作时，需要指定足够高的内存总线频率来满足显示器刷新速率的需要；

在LCD不工作的情况下降低SDRAM总线频率。

通过实施本发明，可以减少嵌入式Linux设备的耗电量，以及减少嵌入式Linux设备处理器使用寿命。

附图说明