專利名稱：基于linux系統(tǒng)下的電源管理裝置及其管理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種計算機技術(shù)領(lǐng)域的電源管理系統(tǒng)及該系統(tǒng)運行的方法，具體地說 是一種基于linux系統(tǒng)下的電源管理裝置及其管理方法。
背景技術(shù)：
信息時代，智能手機和移動手持電腦逐漸普及，網(wǎng)絡(luò)與多媒體技術(shù)被應(yīng)用到各種 移動設(shè)備之上，豐富了用戶體驗，同時也為設(shè)備的電源管理提出了新的挑戰(zhàn)。當(dāng)前主流的移 動設(shè)備電源管理方案主要表現(xiàn)為為用戶提供幾種靜態(tài)的運行模式，當(dāng)設(shè)備在當(dāng)前的運行模 式空閑一段時間以后，就自動切換到待機模式等。然而，現(xiàn)有的電源管理方案，由于基于靜 態(tài)的電源控制模式設(shè)定，不能自動切換到節(jié)能模式，或者僅僅是在當(dāng)前運行態(tài)閑置一段時 間以后就直接切換到待機或者休眠模式，沒有考慮當(dāng)前的用戶操作，影響用戶體驗的同時 也不能很好的發(fā)揮動態(tài)節(jié)電的效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種基于Linux系統(tǒng)下的電源管理裝置及其管理方法。通過本發(fā) 明可以實現(xiàn)將Linux系統(tǒng)中的應(yīng)用程序針對自己使用到的資源進行方便的電源管理，同時 其應(yīng)用程序又不用關(guān)心硬件細節(jié)；并且可以對被管理的各個硬件模塊合理建模、抽象，同時 又對應(yīng)用程序提供簡單的編程接口，屏蔽了操作復(fù)雜性，可以根據(jù)用戶當(dāng)前的操作切換到 各種節(jié)點模式，動態(tài)地控制了設(shè)備能耗。為此，本發(fā)明解決所述問題的技術(shù)方案是一種基于linux系統(tǒng)下的電源管理裝 置，其特征在于，所述裝置包括應(yīng)用程序模塊，其用于調(diào)度設(shè)置在所述模塊內(nèi)的各種管理 程序；電源管理模塊，其用于管理各種運行模式的數(shù)據(jù)庫文件、定時自動節(jié)能保護、電池管 理；硬件控制模塊，用于對底層硬件進行控制；所述應(yīng)用程序模塊、所述電源管理模塊和所 述硬件控制模塊之間通過Dbus總線進行進程間通信；其中，所述電源管理模塊包括電源管理觸發(fā)接口模塊、模式切換模塊、模式管理模 塊和硬件插件接口模塊；所述電源管理觸發(fā)接口模塊在Dbus協(xié)議上建立，用于向所述模式 切換模塊發(fā)送指令消息，管理、調(diào)度、運行設(shè)置在模塊內(nèi)的各種函數(shù)；所述模式切換模塊接 收所述電源管理觸發(fā)接口模塊發(fā)送的消息，用來切換各種模式，并將指令發(fā)送至所述模式 管理模塊；所述模式管理模塊用于管理管理系統(tǒng)預(yù)定義和用戶自定義的各種運行模式；所 述硬件插件接口模塊用來建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫，供所述模式切換模塊和模式管理模塊進行查 詢。并且，所述的模式切換模塊包括模式切換函數(shù)單元、控制點調(diào)整函數(shù)單元、切換當(dāng) 前休眠狀態(tài)函數(shù)單元。并且，所述的模式管理模塊包括至少三個運行模式單元、三個休眠模式單元。另外，本發(fā)明還包括一種基于linux系統(tǒng)下的電源管理方法，所述方法是由所述 的電源管理模塊根據(jù)當(dāng)前系統(tǒng)生成或運行狀態(tài)創(chuàng)建其電池管理線程的步驟，包括(1)建立主程序入口 ；(2)初始化模式數(shù)據(jù)庫；(3)初始化dbus ； (4)設(shè)定計時器；(5)判斷計時器 到時(6)若否則轉(zhuǎn)入處理dbus消息，若是則轉(zhuǎn)到步驟(7) (7)進入相應(yīng)節(jié)電模式；⑶收 到中斷退出節(jié)電模式；轉(zhuǎn)到步驟(5)。并且，所述步驟(5)至(8)中至少還包括運行、多媒體、待機、休眠的調(diào)度模式步 驟，且所述模式的指針指向具有調(diào)控顯示器背光亮度、揚聲器音量強度、藍牙模塊開、鍵盤 背光亮度的策略模式。并且，所述步驟(5)至(8)中至少還包括正常模式、多媒體模式、待機模式、休眠模 式、音樂模式、飛行模式的節(jié)電模式轉(zhuǎn)換步驟。相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有的積極效果是實現(xiàn)了對移動手持設(shè)備平臺的節(jié)能控 制，在基于靜態(tài)的電源控制模式設(shè)定下可以自動切換到節(jié)能模式，并可以在當(dāng)前運行狀態(tài) 閑置一段時間后及時地直接切換到待機或者休眠模式，而不影響當(dāng)前的用戶操作同時又起 到節(jié)能的作用。并延長了設(shè)備的續(xù)航時間。


圖1是本發(fā)明的基于linux系統(tǒng)下的電源管理裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的電源管理流程示意圖；圖3是關(guān)于圖2步驟(5)至⑶中的運行模式與策略流程示意圖；圖4是關(guān)于圖2步驟(5)至(8)中的節(jié)電模式轉(zhuǎn)換流程示意圖。
具體實施例方式通過以下實施例將更好的理解本發(fā)明涉及的基于linux系統(tǒng)下的電源管理裝置 以及電源的管理方法。當(dāng)然，無論是本發(fā)明的裝置還是方法，實施例所描述的技術(shù)方案僅僅 是出于對本發(fā)明理解的方便，并不限于本發(fā)明主張的范圍，可以認為，凡是涉及基于linux 系統(tǒng)下的電源管理裝置以及電源的管理方法的技術(shù)方案都應(yīng)屬于本發(fā)明技術(shù)手段的若干。參見圖1，本例中描述的是一種基于linux系統(tǒng)下的電源管理裝置，其所述裝置 包括電源管理模塊，其用于管理各種運行模式的數(shù)據(jù)庫文件、定時自動節(jié)能保護、電池管 理；所述電源管理模塊是由包括電源管理觸發(fā)接口模塊、模式切換模塊、模式管理模塊、硬 件插件模塊等模塊在內(nèi)的功能性模塊組成；其中的電源接口觸發(fā)模塊電源管理觸發(fā)接口在 dbus協(xié)議的基礎(chǔ)上構(gòu)建，其他應(yīng)用程序可以通過向電源接口觸發(fā)模塊注冊的DBUS總線發(fā) 送消息，來申請電源管理模塊的相應(yīng)服務(wù)。模式切換模塊又包括了模式切換函數(shù)單元、控 制點調(diào)整函數(shù)單元、切換當(dāng)前休眠狀態(tài)函數(shù)單元，它們的功能體現(xiàn)在用于管理、調(diào)度、運行 設(shè)置在模式管理模塊內(nèi)的各種函數(shù)。模式管理模塊用來管理系統(tǒng)預(yù)定義以及用戶自定義 的各種運行模式，當(dāng)應(yīng)用程序申請切換到某一模式時，該模塊將查詢模式數(shù)據(jù)庫，保存當(dāng)前 模式，并完成相應(yīng)的切換操作，當(dāng)應(yīng)用程序退出時，該模塊將還原到應(yīng)用程序運行前的電源 模式。所述硬件插件接口模塊主要負責(zé)對電源管理服務(wù)程序所要管理的硬件對象進行合 理的分類，操作方式進行細分，并建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫，由另外兩個子模塊來查詢使用。該數(shù) 據(jù)庫由模式，策略，控制點，指令，參數(shù)等字段組成。硬件控制模塊是電源管理模塊與底層 硬件打交道的接口。針對與linux對不同硬件的訪問機制，該接口對模式切換模塊和模式 管理封裝了統(tǒng)一的操作接口，屏蔽了不同的硬件訪問方式，只需要根據(jù)數(shù)據(jù)庫中的分類，指定相應(yīng)的分類名，命令名，和參數(shù)名就可以完成對硬件的操作，該模塊封裝的接口主要包括 libhal、sysfs 等。針對每種硬件，硬件控制模塊都封裝相應(yīng)的硬件控制函數(shù)，針對不同的硬件控制 平臺，函數(shù)的實現(xiàn)各不相同。也就是說，基于libhal的硬件控制函數(shù)，主要是通過libhal 編程接口向libhal層注冊屬性查詢和修改函數(shù)來完成；而基于sysfs的函數(shù)主要是通過讀 寫/sys目錄下的文件節(jié)點來完成對硬件的控制。本案中所述的模塊封裝的接口主要包括 libhal (linux平臺上基于dbus和udev框架的硬件管理框架)、sysfs (linux平臺用于設(shè) 備管理和驅(qū)動管理的內(nèi)核文件系統(tǒng))、udevdinux平臺基于sysfs的用戶空間設(shè)備管理框 架)等。本發(fā)明裝置中的另一組成部分是電源管理觸發(fā)接口模塊，它是建立在dbus (linux 平臺應(yīng)用層上一種進程間通信框架)協(xié)議的基礎(chǔ)上的，它可以通過向電源管理模塊注冊的 DBUS總線發(fā)送消息，來申請電源管理模塊的相應(yīng)服務(wù)。例如，當(dāng)該模塊首先創(chuàng)建一個dbus 總線對象時，應(yīng)用程序接口模塊可以向該dbus對象發(fā)送消息來請求進行模式切換。該dbus 總線服務(wù)之后被關(guān)聯(lián)到了一個消息處理函數(shù)，該函數(shù)對接收到的消息進行處理，該函數(shù)主 要處理三類消息，分別是模式切換函數(shù)消息，控制點調(diào)整函數(shù)消息以及切換當(dāng)前休眠狀態(tài) 函數(shù)消息。其中模式切換消息要求電源模式管理模塊切換到某一個預(yù)定的模式，收到該消 息后，電源管理模塊將首先調(diào)用該模塊的模式保護函數(shù)用以停止計時器、保存當(dāng)前模式，并 完成到指定模塊的切換，再重啟計時器。如果收到的是控制點調(diào)整函數(shù)更改消息，電源管 理模塊將把消息轉(zhuǎn)移給模式管理模塊，該消息主要包括控制點的名稱和要更改的控制點參 數(shù)，此時模式管理模塊將首先停止計時器，并在數(shù)據(jù)庫中查找到當(dāng)前模式下該控制點以及 相應(yīng)的參數(shù)，然后根據(jù)應(yīng)用程序請求的相應(yīng)參數(shù)，由模式切換模塊改變該控制點的相應(yīng)參 數(shù)并切換到相應(yīng)的節(jié)電模式，再重啟計時器。如果收到的是控制點信息查詢消息，則模式切 換模塊在數(shù)據(jù)庫中查找當(dāng)前控制點的相應(yīng)信息，并由dbus返回給應(yīng)用程序接口模塊；本電 源裝置中的應(yīng)用程序模塊，其內(nèi)部嵌入了休眠管理程序單元、電源管理程序單元、電池管理 程序單元、音量管理程序單元、開關(guān)機管理程序單元，這些單元是被用于調(diào)度嵌入在其應(yīng)用 程序接口模塊內(nèi)的各種管理程序，它們與電源管理觸發(fā)接口之間形成一個物理界面，而電 源管理觸發(fā)接口則通過至少三條路徑與所述的電源模式管理模塊相連接。參見附圖2，它描述了本發(fā)明的電源管理流程。這個流程是由電源模式管理模塊根 據(jù)當(dāng)前系統(tǒng)生成或運行狀態(tài)創(chuàng)建其電池管理線程的步驟，包括(1)建立主程序入口 ；(2) 初始化模式數(shù)據(jù)庫；⑶初始化dbus ；⑷設(shè)定時器；(5)判斷計時器到時(6)若否則轉(zhuǎn)入 處理dbus消息，若是則轉(zhuǎn)入步驟(7) (7)進入相應(yīng)節(jié)電模式；(8)收到中斷退出節(jié)電模式； 轉(zhuǎn)到步驟(5)。具體描述如下當(dāng)裝置的程序啟動以后，主程序首先通過硬件控制層接口， 對數(shù)據(jù)庫中的硬件接口依次進行查詢，更新數(shù)據(jù)庫中的硬件狀態(tài)信息和電源管理模式與策 略信息，之后，由電源模式管理模塊切換到默認的電源管理模式運行，并創(chuàng)建了 dbus總線 服務(wù)，來響應(yīng)應(yīng)用程序發(fā)送的模式切換請求。主程序之后創(chuàng)建一個定時器，并交由模式管理 模塊來管理，每次定時器超時后，就會調(diào)用智能模式管理模塊的函數(shù)來進行模式切換。如果 在定時器計時過程中發(fā)生了用戶操作，則定時器被復(fù)位。模式切換模塊則可根據(jù)當(dāng)前的操 作模式和供電方式?jīng)Q定定時器超時時進入那種節(jié)電模式。參見附圖3、4，從系統(tǒng)的運行模式與策略及節(jié)電模式轉(zhuǎn)換流程來看，模式切換模塊擔(dān)當(dāng)了定時自動節(jié)能保護、電池管理這三種功能的角色。例如，本案中的運行模式數(shù)據(jù)庫由 以下數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)組成首先是多種運行模式，分別是正常模式，多媒體模式，待機模式，休眠模 式，音樂模式和飛行模式。每種運行模式包含多條策略，每條策略真對一個硬件模塊指標， 如屏幕亮度，揚聲器音量，CPU運行狀態(tài)，射頻模塊開關(guān)等等，每條策略包含了硬件指標的當(dāng) 前狀態(tài)。同時，運行模式數(shù)據(jù)庫還針對每個硬件模塊建立了命令列表，主要包含了每個硬件 模塊可能采取的操作指令。運行模式數(shù)據(jù)庫對電源模式管理模塊所控制的每種硬件進行建 模，主要分為三類，包括開關(guān)型硬件，連續(xù)型硬件和可降頻型硬件。在進入節(jié)電模式時，模式 切換模塊將根據(jù)硬件的不同類型，進行不同的節(jié)電操作。例如開關(guān)型硬件將被直接關(guān)閉，連 續(xù)型硬件被置于最小值，降頻型硬件被降到允許的最低頻率。每種硬件模型都有對應(yīng)的硬 件操作保存在硬件命令函數(shù)表中。模式切換模塊將在命令表中查詢相應(yīng)的硬件操作，傳遞 給硬件控制模塊，最終實施相應(yīng)的硬件操作。 更主要的是，模式切換模塊能維持一個供電狀態(tài)變量，當(dāng)有充電器插入時，狀態(tài)為 正。當(dāng)使用電池供電時，狀態(tài)為負。當(dāng)狀態(tài)為負時，由模式切換模塊維持一個狀態(tài)圖和一個 計時器，每當(dāng)計時器處于超時狀態(tài)時，其切換模式是根據(jù)狀態(tài)圖，將當(dāng)前的運行模式切換到 狀態(tài)圖中下一個模式，對于之前提到的幾種模式，多媒體模式將切換到音樂模式，其余的模 式將切換到休眠模式。用戶可以通過電源管理配置接口，將正常模式的節(jié)能狀態(tài)設(shè)定為待 機模式，這樣，除多媒體模式切換到音樂模式外，其余模式在節(jié)電計時器到時時均切換到待 機模式。
權(quán)利要求
一種基于linux系統(tǒng)下的電源管理裝置，其特征在于，所述裝置包括應(yīng)用程序模塊，其用于調(diào)度設(shè)置在所述模塊內(nèi)的各種管理程序；電源管理模塊，其用于管理各種運行模式的數(shù)據(jù)庫文件、定時自動節(jié)能保護、電池管理；硬件控制模塊，用于對底層硬件進行控制；所述應(yīng)用程序模塊、所述電源管理模塊和所述硬件控制模塊之間通過Dbus總線進行進程間通信；其中，所述電源管理模塊包括電源管理觸發(fā)接口模塊、模式切換模塊、模式管理模塊和硬件插件接口模塊；所述電源管理觸發(fā)接口模塊在Dbus協(xié)議上建立，用于向所述模式切換模塊發(fā)送指令消息，管理、調(diào)度、運行設(shè)置在模塊內(nèi)的各種函數(shù)；所述模式切換模塊接收所述電源管理觸發(fā)接口模塊發(fā)送的消息，用來切換各種模式，并將指令發(fā)送至所述模式管理模塊；所述模式管理模塊用于管理管理系統(tǒng)預(yù)定義和用戶自定義的各種運行模式；所述硬件插件接口模塊用來建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫，供所述模式切換模塊和模式管理模塊進行查詢。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于linux系統(tǒng)下的電源管理裝置，其特征在于，所述應(yīng)用程 序接口模塊通過所述電源管理觸發(fā)接口的至少三條路徑與所述電源模式管理模塊相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于linux系統(tǒng)下的電源管理裝置，其特征在于，所述的模式 切換模塊包括模式切換函數(shù)單元、控制點調(diào)整函數(shù)單元、切換當(dāng)前休眠狀態(tài)函數(shù)單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于linux系統(tǒng)下的電源管理裝置，其特征在于，所述的模式 管理模塊包括至少三個運行模式單元、三個休眠模式單元。
5.一種基于linux系統(tǒng)下的電源管理方法，其特征在于，由所述的電源模式管理模塊 根據(jù)當(dāng)前系統(tǒng)生成或運行狀態(tài)創(chuàng)建其電池管理線程的步驟，包括(1)建立主程序入口 ； ⑵初始化模式數(shù)據(jù)庫；⑶初始化dbus ；⑷設(shè)定時器；(5)判斷計時器到時(6)若否則 轉(zhuǎn)入處理dbus消息，若是則(7)進入相應(yīng)節(jié)電模式；(8)收到中斷退出節(jié)電模式；轉(zhuǎn)到步 驟(5)。
6.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于linux系統(tǒng)下的電源管理方法，其特征在于，所述步驟 (5)至(8)中至少還包括運行、多媒體、待機、休眠的調(diào)度模式，且所述模式的指針指向具有 調(diào)控顯示器背光亮度、揚聲器音量強度、藍牙模塊開、鍵盤背光亮度的策略模塊。
7.并根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于linux系統(tǒng)下的電源管理裝置，其特征在于，所述所述 步驟(5)至(8)中至少還包括正常模式、多媒體模式、待機模式、休眠模式、音樂模式、飛行 模式的節(jié)電模式轉(zhuǎn)換步驟。全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于linux系統(tǒng)下的電源管理裝置及其管理方法。其主要貢獻在于，由本發(fā)明實現(xiàn)了對移動手持設(shè)備平臺的節(jié)能控制，在基于靜態(tài)的電源控制模式設(shè)定下可以自動切換到節(jié)能模式，并可以在當(dāng)前運行狀態(tài)閑置一段時間后及時地直接切換到待機或者休眠模式，而不影響當(dāng)前的用戶操作同時又起到節(jié)能的作用。并延長了設(shè)備的續(xù)航時間。
文檔編號G06F1/32GK101893932SQ20101020572
公開日2010年11月24日 申請日期2010年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月22日
發(fā)明者喬警衛(wèi), 馮建茹, 劉海云, 吳學(xué)明, 吳永軍, 周啟明, 周宇, 左飛, 李巍, 沈彬, 王宇冬, 趙姍, 馬勇, 龔文 申請人:中科方德軟件有限公司