Windows Mobile电源管理分析与实现
1.2 Windows Mobile中的电源状态以及状态间的切换
Windows Mobile有两个版本,SmartPhone和Pocket PC,这里采用是Windows Mobile 6的PocketPC,它定义了以下几个电源状态(Windows Mobile的电源状态是不能像WinCE那样再定制的):
ON:用户与系统交互时的状态;
Backlight OFF:在一段时间内(默认15 s),如果一直没有用户操作就关闭背光,这时其他的设备都没变化;
Screen OFF:一般由某些程序指定,才进入这个状态。比如音乐播放器程序,当你听音乐时按下某个键可以将屏幕关闭;
Suspend:Pocket PC的睡眠模式,几乎所有设备都被关闭,直到某个硬件设备触发中断才将系统唤醒,这是Pocket PC系统中功耗最低的一个状态,对这个状态的实现直接影响到待机时间;
Resuming:Pocket PC被唤醒后的状态,这时屏幕是关闭的,并启动一个15 s的计时器,在这段时间内决定接下来进入哪个状态,如果计时器超时则重新回到睡眠状态;
Unattended:这个状态只在Pocket PC中被使用,用户对其不会有所察觉,即程序在后台执行。
这里可以用系统电源状态机来简单地描述Win-dows Mobile的电源管理策略。以Pocket PC为例,系统电源状态机如图3所示。本文引用地址:https://www.eepw.com.cn/article/181137.htm
系统内部的电源管理器负责协调电源状态的转换,电源状态的转换主要由计时器超时(Timeout)、电源键事件(ON/OFF Event)、用户操作(User Activity)等方式触发。
2 PXA270平台上电源管理的实现
电源管理的实现,涉及到系统中软件硬件的互相配合。对于软件来说,涉及到各个层面,包括Windows Mobile内核和设备驱动,这二者主要负责电源管理在处理器和物理外设等硬件上的实现,另外有些应用程序也会有涉及,这主要是系统电源状态与具体应用需求之间的协调。这里应用的平台是开发的基于PXA270的Windows Mobile智能手机平台,该平台搭载了NXP的基带处理器及其外围电路。以实现GSM通信。另外,还有蓝牙、摄像头等功能模块,因此对该平台进行电源管理优化是十分必要的。
2.1 内核电源管理的实现
2.1.1 Suspend/Restlume模型
对于SmartPhone,采用的是AlwaysOn模型,只是在工作一段时间后关闭背光和屏幕,但是系统仍在运行。该平台实现的是Pocket PC,采用Suspend/Re-sume模型,在系统处于空闲时,可将系统置于Staspend状态,此时系统处于最低的功耗状态,在必要时再将其唤醒。在两个模型之间需要权衡,虽然Always On没有休眠模式,但是Suspend/Resume在Suspend和ON之间切换也是需要消耗大量能量的。系统电源状态的切换最终会导致内核中OEM函数的调用,下面重点介绍内核中电源管理的实现,在Windows Mobile的样例BSP中有示例代码框架在Off.c和Xllp_SuspendAn-dResume.c可供参考。
2.1.2 Suspend流程
在平台实现上,切换至Suspend状态时会调用OEMPowerOff函数,此时会将外设关闭,将PXA270处理器置于sleep模式,OEMPowerOff中Suspend的具体流程,即Xllp_SuspendAndResume函数如下:
(1)设置当前程序状态寄存器CPSR的I位和F位,以禁止IRQ和F1Q中断;
(2)根据第一步中获得的地址,将Power,Inter-rupt,GPIO,CLOCK等硬件平台及OS相关的寄存器保存在Xllp_SuspendAndResume函数的全局变量中,即将这些寄存器的值保存于SDRAM中;
(3)保存ARM架构下处理器模式的相关寄存器值,除了User模式的6种处理器模式,需保存的是SP,LR,和SPSR。另外,FIQ模式还需保存R8~R12。为了使用stmdb批拷贝指令,在此使用“伪堆栈”,即用SDRAM中的物理空间来模拟堆栈;
(4)配置MDREFR寄存器,设置好SDRAM的自刷新频率。在sleep模式下,SDRAM将处于自刷新状态以维持之前保持的状态数据,供系统唤醒时恢复到sus-pend之前的状态;
(5)利用PSPR寄存器来保存Resume参数的物理地址,如重启原因、睡眠模式等,PSPR的数据在sleep时不会丢失;
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