Gestione del consumo energetico nel kernel Linux

Negli ultimi tempi è sempre più crescente l'importanza della gestione dell'energia, e tale incombenza si è manifestata anche sui sistemi operativi, ormai punto attorno alla quale le nostre vite gravitano più o meno indirettamente. Tale necessità è data dallo scopo di ridurre il più possibile l'impatto ambientale e dalla volontà di ridurre il più possibile il consumo elettrico dato il suo progressivo aumento di costo. Per sopperire a questo, anche il kernel Linux ha implementato metodi per la riduzione del consumo energetico, cercando allo stesso tempo però di compromettere il meno possibile le prestazioni. Questa tesi vuole quindi concentrarsi su quali siano e come funzionino tali strumenti di gestione dell'energia nel kernel: verranno presi come esempio e definiti argomenti come l'ACPI (Advanced Configuration and Power Interface), il DVFS (Dynamic Voltage and Frequency Scaling) e il meccanismo runtime power management. In maniera più specifica e particolare si vedrà come il kernel Linux sfrutta l'ACPI per gestire i dispositivi hardware e i loro stati di alimentazione, permettendo il funzionamento di meccanismi quali la sospensione alla RAM e al disco. Si parlerà anche del DVFS, tecnica che permette la regolazione dinamica della frequenza della CPU per trovare il miglior equilibrio prestazioni e consumo energetico attraverso le logiche dei governor. Infine, viene spiegato il meccanismo del Runtime power management, che permette ai dispositivi inattivi e non temporaneamente utilizzati di passare in maniera automatica quando necessario a stati di basso consumo, contribuendo così a ridurre il consumo energetico globale del sistema. Questa tesi cerca in sunto di offrire una panoramica sulla gestione energetica nel kernel Linux presentando le soluzioni attualmente implementate e definite precedentemente, cercando dapprima di definirle e poi analizzando il loro funzionamento attraverso riferimenti a funzioni, commenti e documentazione presenti nel codice sorgente del kernel Linux.