WinCE电源管理的实现“五分赛车网站”

电源管理的目的是节约能源，基本的节约能源方法是使系统主动的出入休眠状态。比如用户按下On/Off按钮，或者监控用户活动的定时器超时，或者应用于调用api都可以使得系统休眠状态，用户再度按下On/Off或者其他苏醒中断将使得系统解散休眠状态。

从而可见，电源管理模块和用户活动情况密不可分，电源管理是用户活动所驱动的。WinCE中处置用户与系统交互的部分是GWES，所以早期电源管理工作是由GWES来构建。

（GWES:Graphics，WindowsandEventsSubsystem.图形，窗口和事件子系统。主要负责管理图形输入和用户交互）。但GWES获取的电源管理模块功能过分坚硬死板：所有子设备不能有On和Suspend状态，应用程序无法获得任何状态切换通报，等等直到WinCE4.0才引进了电源管理模块借以替代GWES中的电源管理功能。

（更进一步的，为了便利电源管理模块的集中管理，还必须重开原本GWES对电源管理功能。方法是注册表HKLM\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\Power设置DisableGwesPowerOff=1来禁令GWES介入电源管理。系统是配置文件禁令的。

此外，一些用户活动情况仍旧倚赖GWES取得，设置注册表HKLM\system\GWE下的ActivityEvent=PowerManager/ActivityTimer/UserActivity.从而告诉他GWES，当鼠标，键盘，触摸屏等输出再次发生时候，GWES要SetEvent这个全局事件以通报电源管理模块。）　　新的电源管理模块获取更加原始和灵活性的功能，系统电源可以权利灵活性原作，子设备电源状态可以分开原作，应用于可以取得电源通报等等。　　［系统电源］　　OEM可以依据必须给定定义系统电源状态，比如On，ScreenOff，UserIdle，SystemIdle，Suspend等。

系统电源状态更好的是代表系统电源的一种配备方案，它是各个子设备电源配备的子集。它原作一种有可能经常出现的情景，并且事前制订了此情景下电力分配策略（哪些子设备关上，哪些子设备重开）。比如，或许On可以代表常规工作的情景，所有子设备关上的状态;ScreenOff可以代表LCD被用户催促重开的情景，LCD背灯电源被重开的状态;UserIdle可以代表用户一段时间没操作者的情景，cpu/soc将转入lowpower的状态;Suspend可以代表设备空闲很幸了可以悬挂的情景，所有非必要供电的子设备电源重开的状态;等等系统的电源状态的定义很灵活性而且权利。

可以在注册表定义系统电源状态。比如：　　［HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\Power\State\On］　　Default=dword:0;D0　　Flags=dword:10000;POWER_STATE_ON　　上面定义了On状态，Flags是可选的状态信息（hints），对应pm.h中的宏定义POWER_STATE_ON.defaule回应在这个状态下所有子设备的配置文件状态。　　电源管理模块的重点之一是制定系统电源管理策略，这还包括定义系统电源状态，要求状态间切换的条件。

以配置文件的版本为例子，非常简单图示如下：　　子，非常简单图示如下：　　　　On：用户与系统交互时候的状态。　　UserIdle：代表用户暂停输出，但有可能依然在用于的情景，比如读者文件。　　SystemIdle：代表用户停止使用设备，但处理器依然工作的情景，比如，后台文件传输。

　　Suspend：代表休眠状态。　　用户在用于时候，系统正处于On状态，用户暂停输出，系统自动转至UserIdle状态，持续没输出时间后，转入SystemIdle状态，持续一段时间后，系统将自动转入Suspend状态。应用程序也可以调用SetSystemPowerState（）来展开状态转换。　　在这个基础上，根据自己的平台特点，减少新的策略就基本可以符合常规产品必须。

　　1.On/Off按键。（A）。电源管理模块早已反对了电源按键功能，最必要的办法可以在pdd中减少电源按键定义，按键io的初始化，检测等等，（B）。

从外部发送到消息给电源管理模块来通报按键事件。（C）。用于api必要切换状态。即不用于电源管理模块获取的按键功能，必要调用SetSystemPowerState使得系统转入Suspend状态。

这是很少见的作法，我们设计一个电源按键的流驱动，检测到按键时候，调用api将系统电源切换到Suspend.　　2.重新加入背灯掌控。比如在On状态下关上催促表明驱动关上背灯，在UserIdle和SystemIdle状态下催促表明驱动重开背灯。

　　［设备电源］　　反对电源管理的设备驱动的构建，不存在有大量的例子。非常简单讲解如下：　　电源管理模块并不必要构建对子设备的电源开关掌控，子设备的电源掌控是由各个设备驱动来掌控的。电源管理模块利用设备驱动的IOCTLs来催促设备掌控自身电源。

系统电源状态是灵活性权利原作的，而设备电源状态是相同的，最少有5个：D0，D1，D2，D3，D4代表Fullon，Lowon，Standby，Sleep，Off这5个状态。　　不是所有的设备驱动都反对电源管理（最少，在电源管理经常出现前的早期的设备驱动会反对）。电源管理模块对设备驱动明确提出了一个规范和架构，符合规范的驱动划入电源管理。

对于流驱动掌控的设备，要反对电源管理要符合的条件，非常简单来说有：1.声明自己是反对电源管理的（Iclass值）.2.驱动中构建电源管理模块所拒绝的IOCTLs.3.驱动读取时候要汇报所反对的电源状态和涉及特征.4.***_PowerDown和***_PowerUp模块接管系统休眠状态和苏醒通报。此外，设计驱动还应当理解：设备不一定不具备所有5种状态，但最少可以工作在D0;电源管理模块可能会拒绝设备转入任何设备电源状态，并某种程度是设备所汇报自己反对的那几个;如果被拒绝转入不反对的状态，应当转入另一个它所反对的更加高功耗的状态;当前状态不必须反复设置;设备电源状态不一定和系统的电源状态实时。除了流驱动外，还有许多内辟驱动必须反对电源管理功能。

非常简单总结：1.表明驱动通过ExtCode模块（SETPOWERMANAGEMENT命令，类似于IOCTLs）来掌控表明驱动的电源，还掌控背灯.2键盘驱动的模块KeybdDriverPowerHandler.3.触摸屏是TouchPanelPowerHandler.4.内辟网络miniport驱动是MiniportReset模块.5.PCMCIA驱动是PowerUp和PowerDown.还有打印机，红外等一些内辟驱动。　　［OAL对电源管理的反对］　　［系统的idle状态］　　当没线程打算运营时候，内核就调用OEMIdle（）。这个函数在bsp中，可以由OEM来改动自定义。

一般我们在这个函数里面不会拒绝cpu转入lowpower状态节省电流消耗。一般的cpu/soc都获取了对应idle的睡眠中模式。

当中断再次发生或者苏醒事件再次发生时候，要确保cpu较慢离开了idle状态，回到运营状态。　　系统idle状态和前面说道的UserIdle状态是有所不同概念，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（）的引荐流程：　　根据dwReschedTime变量来计算出来下次苏醒时间　　辨别sleep类型，假如必须，调整苏醒时间　　Idle处理器和时钟　　中断再次发生　　辨别苏醒源　　改版CurMSec，idle计数值。

　　［系统suspend状态］　　当用户按下OFF按钮或者应用于调用api转入suspend状态时候，内核不会调用OEMPowerOff（）函数。在OEMPowerOff（）函数里面构建系统悬挂起，并且系统苏醒后之后从OEMPowerOff（）被悬挂一处继续执行。OEMPowerOff（）时候要转入睡眠中模式，睡眠中模式根据cpu芯片的sleep模式来自由选择，要自由选择最低功耗的模式。如果cpu芯片获取的最低功耗模式是PowerDown模式，处置工作比较复杂，因为苏醒后就是指reset一处开始继续执行，要完全恢复悬挂起时候的环境，使得应用程序不告诉自己被悬挂过。

一般按照这样流程来处置：关屏，清framebuffer，留存必需的寄存器到内存，设置io，留存通用寄存器，留存wakeup地址，惯性中断，清理cache，使能苏醒源中断，设置sdram自创下，cpu转入PowerDown.苏醒后的流程忽略才可。对于PowerDown模式之外的其他模式，比如快时钟模式，处置则非常简单很多，最重要的是设置苏醒源（一般是任何中断可苏醒），sdram转入自创下状态。

　　［SDRAM的掌控］　　SDRAM的耗电量较为大，一般是系统里面除了lcd背光外，sdram是仅次于的电力消耗设备。少见有mobilesdram和normalsdram这2种，mobilesdram相对于normalsdram减少了温度补偿自创下，局部阵列自创下，深度休眠状态特性，更为合适功耗容许设备，（但mobilesdram工作在更加低电压（1.8~2.5v），我想要，对有些3.3v总线的cpu不一定合适，因为总线不会减少很多电平切换的电路。）　　在OEMPowerOff（）函数里面，留存好当前环境到sdram，然后使得sdram转入自创下状态，cpu就可以转入最低功耗的sleep模式。

苏醒后必须解散自创下状态。　　［应用层于电源管理］　　电源管理模块也获取了应用层模块，使得应用程序也可以参予到电源管理。

　　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通报电源管理模块将子设备设置在类似电源状态下，不随系统电源转变。此外，电源管理还获取了消息队列，应用层还可以通过RequestPowerNotifications函数催促电源管理模块发送到涉及消息（PBT_RESUME，PBT_POWERSTATUSCHANGE，PBT_TRANSITION，PBT_POWERINFOCHANGE）。

　　设计应用程序或许有几点有一点考虑到：不要无谓闲置cpu，尽量慢的让给cpu.比如一个较小的动画，哪怕只占到1%的cpu也不会造成一些系统无法转入低功耗。这里是2点建议：（1）当应用于不出foreground时候，暂停闲置cpu.（2）用户没和应用于交互时候，暂停应用于对cpu的闲置。另外一些应用于或许是忽略情况的，播出媒体文件时候，当开始播出时候，不期望自动转入suspend模式。

可以（1）间隔一些时间就reset一次定时器。（2）或者设置所有定时器为0，暂停电源管理（tcpmp就是这样的）。　　［电源管理的系统构建］　　电源管理模块实体是一个动态链接库pm.dll来构建的。

可以在pb的catalog窗口中自由选择电源管理组件加到到os中。如下图，微软公司获取了2个自由选择（二中选一）。第一个代表原始功能，所有api全功能构建，第二个代表空构建（形式上获取模块，但空函数）。

　　　　电源管理模块的代码结构是分层的，MDDPDD.MDD是抽象化公共库，不必须改动，PDD是平台涉及，主要改动都在PDD.针对平台特性，微软公司获取了2种类型PDD示例。一种是default，另外一种是pda版本的。配置文件的情况，用于的是default.如果要用于pda版本的，必须在系统中登录环境变量SYSGEN_PM_PDA.default和pda版本的主要区别：　　default版本定义了4种状态：On，UserIdle，SystemIdle，Suspend;　　PDA版本定义了On，ScreenOff，Unattended，Resume，Suspend.　　default版本的非常简单叙述：UserIdle状态是叙述用户在用于但没操作者，比如读者.SystemIdle状态叙述用户停止使用，但系统依然工作，比如文件传输。

　　PDA版本非常简单叙述：ScreenOff状态叙述用户催促把屏幕背灯重开。是用户主动重开的情况，区别于UserIdle，UserIdle是自动的.Unattended状态回应后台工作，用户会对其察觉到的情景，比如ActiveSync每5分钟苏醒系统实时，然后之后suspend;Resume状态叙述苏醒后情景，比如苏醒后在登录时间内要求并转到哪个状态，否则之后suspend.　　［自定义电源管理模块的方法］　　Pm.dll是由device.exe读取的，首先device.exe当然是必需的，在pb的catalog中检查DeviceManager组件，或者检查SYSGEN_DEVICE变量。

其次，仍旧应当自由选择右图的电源管理组件powermanagementfull.　　方案一（引荐方案）：在bsp的驱动目录中新建一个pm目录，在这里已完成电源管理模块PDD部分的构建，并链接MDD最后分解一个pm.dll替代原本系统的pm.dll.　　PDD参照微软公司获取的代码platform.cpp，主要改动是减少状态切换的动作继续执行单元。　　方案二：几乎不改动电源管理部分，因为配置文件的PDD在状态切换时候虽然没动作，但是广播了PBT_TRANSITION消息，可以求救这个消息来展开状态切换。

这样作法不如方案一必要。如果是进程构建，还浪费一个宝贵进程资源。

　　［影响系统功耗各方面考虑到］　　1.系统时钟周期　　典型的WinCE系统时钟周期是1ms，减少时钟周期有助更进一步减少设备功耗。在OEMInit（）OALTimerInit（）改动系统时钟。　　2.星型系统时钟节奏VariableTickScheduler　　典型设计里wince每毫秒产生系统时钟中断，那么间隔1ms都会使得idle解散，如果找到没线程准备就绪时候之后idle.对有功耗容许的设计，可以考虑到转变系统时钟节奏后转入idle状态。

这样在预期的时间段里，idle状态会被无谓的系统时钟中断苏醒。　　3.LCD背灯的调节策略　　早期的设计用于一个独立国家的驱动来构建背灯的掌控和调节策略。

非常简单讲解背灯驱动原理：背灯驱动启动一个监控工作线程，不时等候3个事件：　　1.BackLightChangeEvent　　2.PowerChangedEvent（供电电源发生变化，比如介入了AC电源，不会取得了这个事件）　　3.PowerManager/ActivityTimer/UserActivity（用户输出事件）　　从注册表中加载超强时值，当超时事件再次发生，则将系统背灯重开。背灯重开期间，用户新的活动时候，再次发生第3个事件，则关上背灯。

注册表的超强时值要求了背灯工作时间。类同pc上设置屏幕维护时间。此外，背灯驱动也必须获取对系统电源状态转换的反对.powerdown时候要重开背灯，powerup时候关上背灯。

　　电源管理模块可以定义一种系统电源状态来叙述背灯重开的情景（比如在UserIdle或者ScreenOff状态时候重开背灯，On状态时候关上背灯）所以，背灯驱动可以被中止。　　4.IO口的漏电流　　3组IO防止设置沦为输出口，考虑到悬空输出造成门电路电源，导致电流消耗。

阻抗IO依照情况原作，一般设置输入较低。　　5.电池驱动　　电池驱动最主要的功能是监视系统电力。它获取了其他模块和应用于对系统电源状态的查找，查找是AC，还是battary供电，查找电池电量等.。

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