一种嵌入式Ｌｉｎｕｘ设备低功耗电源管理设备制造技术

本发明专利技术实施例公开了一种嵌入式Ｌｉｎｕｘ设备低功耗电源管理设备，其包括：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。通过实施本发明专利技术，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。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数字家庭
，具体涉及一种嵌入式Linux设备低功耗电源管理 设备。
技术介绍
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。
技术实现思路
基于本专利技术的问题，本专利技术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。本专利技术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pnumregister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IOms内能检测到，那么可以启动 IOms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IXD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IXD不工作的情况下降低SDRAM总线频率。通过实施本专利技术，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。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可 以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例中的嵌入式Linux设备低功耗电源管理设备结构示意图；图2为本专利技术实施例中的嵌入式Linux设备低功耗电源管理方法流程图；图3为本专利技术实施例中的Linux内核电源管理接口建立流程图；图4为本专利技术实施例中的嵌入式Linux系统提供了空闲模式的进入和退出方法流 程图5为本专利技术实施例中的为嵌入式Linux系统提供了如何让嵌入式设备最长时间 工作在空闲模式的方法流程图；图6为本专利技术实施例中的为嵌入式Linux系统提供了降低CPU工作频率的方法流 程图。具体实施方式 下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它 实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例提供一种嵌入式Linux设备低功耗电源管理实现方法及其相应的 设备，能为嵌入式Linux设备提供低功耗运行环境，以下分别进行详细说明。如图1所示，图1示出了本专利技术实施例中的嵌入式Linux设备低功耗电源管理设 备结构示意图，其主要包括以下单元=Linux内核电源管理接口单元、空闲模式处理单元、 事件减少处理单元、CPU性能控制单元等等。这里的Linux内核电源管理接口单元为嵌入式高耗能外设提供电压和频率的快 速调节接口。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方法。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 工作在空闲模式的方法。所述CPU性能控制单元为嵌入式Linux系统提供了降低CPU工作频率的方法。相应的，图2示出了本专利技术实施例中基于图1中功能模块所实现的方法流程图，具 体包括步骤1 为嵌入式外设建立内核电源管理接口。步骤2 为嵌入式Linux系统提供空闲模式处理方法。步骤3 为嵌入式Linux系统提供减少事件的方法。步骤4 为嵌入式Linux系统提供控制CPU性能的方法。图3示出了本专利技术实施例中的Linux内核电源管理接口建立流程图，电源管理策略的基础是调整处理器内核的工作电压和频率。不过，现代的嵌入式 CPU具有非常高的电源效率，以至于CPU并不总是最主要的耗能组件。其他高耗能的组件包 括高性能内存、显示屏和射频接口等，因此，如果电源管理系统只能调节CPU内核的电压和 频率，那么它的用途将有限。一个真正有效的电源管理方案应该可以采用与CPU内核执行 相协调或相独立的方式，支持对一系列电压和频率的快速调节。Linux 支持两种电源管理标准APM (Advanced Power Managememt)禾口 ACPI (Advanced configuration Power Interface)。A本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种嵌入式Ｌｉｎｕｘ设备低功耗电源管理设备，其特征在于，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。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：罗笑南，张洁，王栋，殷伟，李苗，
申请(专利权)人：东莞环亚高科电子有限公司，广州鼎宇电子科技有限公司，中山大学，
类型：发明
国别省市：44[中国|广东]