ubuntu 筆記本電源管理優(yōu)化指南

作者：yuk
版本：1.0
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論壇里看到許多朋友抱怨linux電源管理很糟糕,說(shuō)什么電池使用比win下短了很多。實(shí)際上linux提供很多電源優(yōu)化的功能，只不過(guò)默認(rèn)情況下的設(shè)置沒有考慮電源使用罷了。下面我以u(píng)buntu edgy為例，系統(tǒng)的討論一下筆記本電源管理優(yōu)化。
目標(biāo):最長(zhǎng)的電池使用時(shí)間

概述
筆記本由許多不同的組件組成，各個(gè)組件的耗電不用，引用gentoo power management的一張圖，其耗電比重如下圖所示:
Power Budget For Each Component

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從上圖我們可以看到主要的耗電部件是液晶顯示器、CPU、芯片組和硬盤。雖然我們可以在BIOS里面設(shè)置操作系統(tǒng)無(wú)關(guān)的電源管理模式，但是在操作系統(tǒng)之上我們可以設(shè)置一些更smart的電源管理模式自動(dòng)適應(yīng)各種環(huán)境。
本文分下面幾個(gè)部分分別討論各個(gè)部件的電源管理優(yōu)化。

0. 前提
在討論各個(gè)設(shè)備的電源管理優(yōu)化之前，先確定我們是否滿足下面一些前提條件。

BOIS
首先你要檢查一下你的BOIS的電源管理設(shè)置,先關(guān)閉所有bois支持的電源管理方式，只通過(guò)操作系統(tǒng)設(shè)置電源管理，然后再恢復(fù)BOIS的電源管理。
kernel
acpi支持,edgy默認(rèn)內(nèi)核是支持acpi的，如果你自定義編譯了內(nèi)核，記住要把電源管理相關(guān)的模塊選上

     Power Management Options --->
  [*] Power Management Support
  [ ] Software Suspend

  ACPI( Advanced Configuration and Power Interface ) Support --->
    [*] ACPI Support
    [ ]   Sleep States
    [ ]     /proc/acpi/sleep (deprecated)
    [*]   AC Adapter
    [*]   Battery
    <M>   Button
    <M>   Video
    [ ]   Generic Hotkey
    <M>   Fan
    <M>   Processor
    <M>     Thermal Zone
    < >   ASUS/Medion Laptop Extras
    < >   IBM ThinkPad Laptop Extras
    < >   Toshiba Laptop Extras
    (0)   Disable ACPI for systems before Jan 1st this year
    [ ]   Debug Statements
    [*]   Power Management Timer Support
    < >   ACPI0004,PNP0A05 and PNP0A06 Container Driver (EXPERIMENTAL)

  CPU Frequency Scaling --->
    [*] CPU Frequency scaling
    [ ]   Enable CPUfreq debugging
    < >   CPU frequency translation statistics
    [ ]     CPU frequency translation statistics details
          Default CPUFreq governor (userspace)
    <*>   'performance' governor
    <*>   'powersave' governor
    <*>   'ondemand' cpufreq policy governor
    <*>   'conservative' cpufreq governor
    <*>   CPU frequency table helpers
    <M> ACPI Processor P-States driver
    <*> CPUFreq driver for your processor
  

?1.顯示器
如上圖所示，LCD是最耗電的部件，這一節(jié)我們討論如何降低LCD的耗電
首先,盡可能調(diào)低亮度,這個(gè)不多說(shuō)手動(dòng)調(diào)節(jié)就可以了；
然后設(shè)置 DPMS（Display Power Management Signaling）
修改sudo vi /etc/X11/xorg.conf文件

      Section "ServerLayout"
  Identifier  [...]
  [...]
  Option  "BlankTime"  "5"  # Blank the screen after 5 minutes (Fake)
  Option  "StandbyTime"  "10"  # Turn off screen after 10 minutes (DPMS)
  Option  "SuspendTime"  "20"  # Full suspend after 20 minutes
  Option  "OffTime"  "30"  # Turn off after half an hour
  [...]
  EndSection

  [...]

  Section "Monitor"
  Identifier  [...]
  Option  "DPMS"  "true"
  [...]
  EndSection
  

?但似乎xorg的dpms有bug不能關(guān)閉LCD，只能把屏幕變黑
google搜索了一下發(fā)現(xiàn)是和acpi沖突只要重新啟動(dòng)acpi就可以了
手動(dòng)設(shè)置屏幕關(guān)閉，

      sudo /etc/init.d/acpid restart
  xset dpms force off
  

?2.cpu

移動(dòng)版本的CPU支持頻率和電壓的動(dòng)態(tài)調(diào)整，在大多數(shù)情況下你的CPU是沒必要全速運(yùn)行的，尤其在電池支持下，我們可以強(qiáng)制使CPU運(yùn)行在最低頻率。

在linux 2.6以后的內(nèi)核就支持cpu頻率的動(dòng)態(tài)調(diào)整，有下面5種模式

performance 將CPU頻率設(shè)定在支持的最高頻率,而不動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié).
powersave 將CPU頻率設(shè)置為最低
ondemand 快速動(dòng)態(tài)調(diào)整CPU頻率, Pentuim M的CPU可以使用
conservative 與ondemand不同,平滑地調(diào)整CPU頻率,適合于用電池工作時(shí).
userspace 用戶模式，也就是長(zhǎng)期以來(lái)都在用的那個(gè)模式。可以通過(guò)手動(dòng)編輯配置文件進(jìn)行配置

先安裝相關(guān)軟件cpufrequtils

    sudo apt-get install cpufrequtils
  

?查看你的cpu所支持的頻率
cpufreq-info

?

?需要進(jìn)入那個(gè)模式直接修改proc文件,比如要進(jìn)入powersave模式

?其實(shí)有個(gè)實(shí)用程序laptop-mode可以方便的設(shè)置，在后面硬盤一節(jié)統(tǒng)一介紹

如果是用迅馳cpu，支持多個(gè)頻率，你可以用powernowd更細(xì)化的調(diào)節(jié)cpu頻率

3.顯卡
各類顯卡有自己的電源管理方式，我這里主要介紹ati powerplay，
首先要安裝ati的fgrlx,請(qǐng)參考論壇wiki
運(yùn)行aticonfig --lsp顯示顯卡可以運(yùn)行的頻率，選最低的就行了
我的輸出：

?使顯卡運(yùn)行在最低頻率上

也可以設(shè)置顯卡動(dòng)態(tài)調(diào)整頻率
修改sudo vi /etc/X11/xorg.conf

?4.硬盤
我們先做一個(gè)粗略的計(jì)算，你的筆記本如果硬盤在節(jié)能模式下運(yùn)行,能延長(zhǎng)多少時(shí)間。
cat /proc/acpi/battery/BATx/info

?電池功率為 3808 mAh x 14800 mV = 56.3584 Wh == 56wh
電池支持時(shí)間4小時(shí)
移動(dòng)硬盤正常功率: 2.4w
移動(dòng)硬盤standby功率: 0.25w
(根據(jù)自己型號(hào)google自己搜索)
56/4 = 14 w
14 - (2.4-0.25) = 11.85 w
56 / 11.85 = 4.725738397 小時(shí)
延長(zhǎng)了0.73 小時(shí)，大約44分鐘
硬盤是不可能一直處于standby狀態(tài)的，實(shí)際的情況肯定會(huì)短一些。

下面我們討論如何使硬盤更長(zhǎng)時(shí)間的處于standby模式下

我們可以laptop-mode 軟件達(dá)到這個(gè)效果，
首先我們啟動(dòng)laptop-mode，edgy默認(rèn)設(shè)置是禁止laptop-mode運(yùn)行的
修改 /etc/default/acpi-support

?sudo /etc/init.d/laptop-mode start


好了現(xiàn)在我們來(lái)詳細(xì)配置，有中文注釋的地方是我修改過(guò)的地方
修改/etc/laptop-mode/laptop-mode.conf

?現(xiàn)在可以通過(guò)下面命令查看laptop-mode的狀態(tài)
sudo /etc/init.d/laptop-mode status

使用tmpfs把臨時(shí)文件放入內(nèi)存中。tmpfs 就象虛擬磁盤（ramdisk），但又不完全一樣。象虛擬磁盤一樣，tmpfs 可以使用您的 RAM，但它也可以使用您的交換分區(qū)來(lái)存儲(chǔ)。而且傳統(tǒng)的虛擬磁盤是個(gè)塊設(shè)備，并需要一個(gè) mkfs 之類的命令才能真正地使用它，tmpfs 是一個(gè)文件系統(tǒng)，而不是塊設(shè)備；您只是安裝它，它就可以使用了。總而言之，這讓 tmpfs 成為我有機(jī)會(huì)遇到的最好的基于 RAM 的文件系統(tǒng)。

修改/etc/fstab,把tmpfs mount 到/tmp上，并設(shè)置最大上限為32M。

?如果你內(nèi)存很多（1G以上）你完全可關(guān)閉swap

?現(xiàn)在你的硬盤應(yīng)該把讀寫操作降得很低了。

5.其他優(yōu)化

降低顏色深度
修改xorg.conf 改為16位色
修改sudo vi /etc/X11/xorg.conf

?盡量少使用光驅(qū)

盡量不啟動(dòng)X，使用console
比如看片子的話可以在console下用mplayer -vo fbdev your.movie.file
聽音樂(lè)可以使用mpg123 ogg123等等

無(wú)線網(wǎng)卡
在不使用wlan的時(shí)候關(guān)閉它

?6. 讓上面優(yōu)化實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化
acpi能截獲電源適配器事件
/etc/acpi/events/ac
在這個(gè)腳本中我們可以看到實(shí)際上調(diào)用的是/etc/acpi/power.sh腳本

?在這段腳本中我們看到如果要讓腳本在bettary模式下運(yùn)行就放在/etc/acpi/battery.d/目錄下，要讓腳本在電源模式下于虛擬就把腳本放在/etc/acpi/ac.d/目錄下

好了既然腳本能自動(dòng)執(zhí)行，要實(shí)現(xiàn)什么樣的節(jié)能效果就看你的想象力了。



另附一些實(shí)用工具軟件
查看硬盤溫度
sudo hddtemp -n /dev/hda
查看cpu信息
sudo x86info
查看硬件信息
lshw

案例，本人hp ze22xx
在windows下便攜模式下能運(yùn)行大概2小時(shí)20分
在ubuntu下未優(yōu)化能運(yùn)行2小時(shí)左右
優(yōu)化過(guò)后能運(yùn)行2小時(shí)30分

參考
gentoo power management guide

http://www.gentoo.org/doc/en/power-management-guide.xml

Extending Battery Life with Laptop Mode

http://www.linuxjournal.com/article/7539

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