PCIe設備功耗管理驅動程序的開發
2020年電子技術應用第12期
王法臻，崔少輝，王 成
陸軍工程大學石家莊校區，河北 石家莊050003
摘要： 隨著PCIe設備在計算機系統中使用數量的增多，若能在確保設備正常工作的前提下適時調整設備的電源管理狀態，可有效降低功耗。PCIe設備的電源管理需要依靠操作系統和驅動程序協同處理實現。通過對電源管理技術和WDF驅動程序框架的研究和分析，介紹了I/O請求的處理流程、隊列使用的原則規范等內容，設計了基于I/O請求入列觸發、跟隨系統電源狀態轉換及設置框架屬性的解決方案來實現設備的休眠和喚醒，并展示部分代碼和實例驗證了設計的可行性。
中圖分類號： TN91；TP39
文獻標識碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.200046
中文引用格式： 王法臻，崔少輝，王成. PCIe設備功耗管理驅動程序的開發[J].電子技術應用，2020，46(12)：89-93.
英文引用格式： Wang Fazhen，Cui Shaohui，Wang Cheng. Development of driver for PCIe device power management[J]. Application of Electronic Technique，2020，46(12)：89-93.
文獻標識碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.200046
中文引用格式： 王法臻，崔少輝，王成. PCIe設備功耗管理驅動程序的開發[J].電子技術應用，2020，46(12)：89-93.
英文引用格式： Wang Fazhen，Cui Shaohui，Wang Cheng. Development of driver for PCIe device power management[J]. Application of Electronic Technique，2020，46(12)：89-93.
Development of driver for PCIe device power management
Wang Fazhen，Cui Shaohui，Wang Cheng
Shijiazhang Campus of Army Engineering University，Shijiazhuang 050003，China
Abstract： As the number of PCIe devices used in computer systems increases, timely adjusting the power management state of the device can effectively reduce power consumption. The operating system and drivers need to cooperate with each other to complete the control for the PCIe device′s power management. Based on the research and analysis of the Windows operating system′s power management technology and the WDF, this paper introduces the processing flow of I/O requests and the principle of queue′s usage, as well as designs the solutions based on I/O request processing, power state transitions and framework property settings to achieve device hibernation and wake-up. Moreover, there are some codes shown to prove the feasibility of the design.
Key words : WDF；power management；power controlling；I/O request；PCIe
0 引言
PCIe(Peripheral Component Interconnect express)總線能夠實現與計算機系統、服務器等所有周邊I/O設備的互連，同前兩代I/O總線相比，在結構上的改變和優化使得傳輸速率得到了大幅度提高，克服了PCI總線在系統帶寬、傳輸速度等方面的固有缺陷，同時具有支持熱插拔、低消耗和電源管理能力等方面特點。PCIe總線因此已得到廣泛應用[1-3]。
在計算機系統中實現對PCIe總線設備合理的電源管理，及時準確地調整設備狀態，對降低功耗具有實際意義。驅動程序作為操作系統與硬件交互的中間環節，當驅動程序具備電源管理能力時，操作系統便能夠在系統范圍上管理控制設備的電源消耗。若驅動程序不具有電源管理功能，則設備會一直處于工作狀態，也會阻止操作系統在空閑時自動進入休眠狀態。
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作者信息:
王法臻，崔少輝，王 成
(陸軍工程大學石家莊校區，河北 石家莊050003)
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