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深入理解Linux Power Supply Framework

2026-10-23 14:37:22

在 Linux 内核中，Power Supply Framework是用于描述和管理电池、充电器、外部电源的一套标准子系统。

1. 抽象 PSY 设备的共性，向用户空间提供统一的 API。
2. 为底层 PSY 驱动的编写，提供简单、统一的方式。同时封装并实现公共逻辑，驱动工程师只需把精力集中在和硬件相关的部分即可。

一、Power Supply Framework 在内核中负责什么？

Power Supply Framework 的核心目标只有两个：

• 抽象 power supply（PSY）设备的共性，并向用户空间提供统一接口
• 为电池/充电相关驱动提供一致、低成本的接入框架，并封装公共逻辑

它并不关心具体芯片型号，也不直接实现充电策略，而是提供一个标准化的“电源状态模型”。

二、Power Supply Framework 在内核中的位置

源码目录：drivers/power/

典型的 PSY 设备包括：

• Battery（电池 / Fuel Gauge）
• USB / AC / DC（外部供电）
• Charger（充电 IC）
• Charger Manager（策略层）

最终，这些设备都会统一出现在：/sys/class/power_supply/

三、Power Supply Class 的整体架构

Power Supply 子系统主要由三部分组成：

1）Power Supply Core

路径：drivers/power/power_supply_core.c

职责：

• 定义核心数据结构
• 管理 PSY 设备生命周期
• 处理属性变化
• 触发 notifier 与 uevent

struct power_supply {     const char *name;     enum power_supply_type type;     enum power_supply_property *properties;     size_t num_properties;     char **supplied_to;     size_t num_supplicants;      char **supplied_from;     size_t num_supplies;#ifdef CONFIG_OF     struct device_node *of_node;#endif     int (*get_property)(struct power_supply *psy,                 enum power_supply_property psp,                 union power_supply_propval *val);     int (*set_property)(struct power_supply *psy,                enum power_supply_property psp,                 const union power_supply_propval *val);     int (*property_is_writeable)(struct power_supply *psy,                      enum power_supply_property psp);     void (*external_power_changed)(struct power_supply *psy);     void (*set_charged)(struct power_supply *psy);     /* For APM emulation, think legacy userspace. */     int use_for_apm;     /* private */     struct device *dev;     struct work_struct changed_work;     spinlock_t changed_lock;     bool changed;     struct wake_lock work_wake_lock;#ifdef CONFIG_THERMAL     struct thermal_zone_device *tzd;     struct thermal_cooling_device *tcd;#endif#ifdef CONFIG_LEDS_TRIGGERS     struct led_trigger *charging_full_trig;     char *charging_full_trig_name;     struct led_trigger *charging_trig;     char *charging_trig_name;     struct led_trigger *full_trig;     char *full_trig_name;     struct led_trigger *online_trig;     char *online_trig_name;     struct led_trigger *charging_blink_full_solid_trig;     char *charging_blink_full_solid_trig_name;#endif};

power_supply向外提供了接口以供具体驱动来使用，主要接口如下：

struct power_supply *power_supply_get_by_name(const char *name);voidpower_supply_changed(struct power_supply *psy);intpower_supply_am_i_supplied(struct power_supply *psy);intpower_supply_set_battery_charged(struct power_supply *psy);intpower_supply_set_current_limit(struct power_supply *psy, int limit);intpower_supply_set_online(struct power_supply *psy, bool enable);intpower_supply_set_present(struct power_supply *psy, bool enable);intpower_supply_set_scope(struct power_supply *psy, int scope);intpower_supply_set_charge_type(struct power_supply *psy, int type);intpower_supply_set_supply_type(struct power_supply *psy,enum power_supply_type supply_type);intpower_supply_is_system_supplied(void);intpower_supply_register(struct device *parent,struct power_supply *psy);voidpower_supply_unregister(struct power_supply *psy);intpower_supply_powers(struct power_supply *psy, struct device *dev);

上面的 register 和 unregister 接口是用来注册和反注册 power supply 设备的接口，当该 power supply 设备中有监测信息变化时，使用 power_supply_changed 接口用来通知上层，这种通知机制采用的是 netlink socket 接口来实现的，具体实现参见该函数体。最终函数会通过netlink socket发送出来一系列的字符串，比如 POWER_SUPPLY_NAME=battery，当上层daemon服务程序收到该提醒后，就会去读取相应驱动提供的 sysfs 接口文件来获取相应的信息。

2）Power Supply Sysfs

路径：drivers/power/power_supply_sysfs.c

职责：

• 创建 /sys/class/power_supply/*
• 实现属性读写
• 生成 uevent（change 事件）

enum power_supply_property *properties;size_t num_properties;

3）Power Supply LEDs

路径：drivers/power/power_supply_leds.c

职责：

• 基于 Linux LED class
• 提供充电、满电、在线状态的通用指示机制

voidpower_supply_update_leds(struct power_supply *psy);intpower_supply_create_triggers(struct power_supply *psy);voidpower_supply_remove_triggers(struct power_supply *psy);