power supply class为编写供电设备（power supply，后面简称PSY）的驱动提供了统一的框架，功能包括：
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。
本文将从设计思路、软件架构、API说明以及怎么编写power supply driver四个角度，介绍power supply class。并会在下一篇文章中，分析power supply class的内部逻辑。如果有时间，会在第三篇文章中，以android系统为例，介绍应用软件怎样利用power supply class，监控系统的供电状态。
注：其实所有的class（如input subsystem），思路都是这样的----抽象共性、统一接口、屏蔽细节。我们在“Linux设备模型(7)_Class”中介绍过，本文在介绍power supply class同时，也以此为例，进一步理解设备模型中class的存在意义和使用方法。
先来回答一个问题：kernel中设备驱动的目的，是管理设备，并提供给用户空间程序使用，那么对PSY设备而言，kernel要管理什么？用户空间程序要使用什么？
其实PSY设备是一个特例，它的目的很单纯，就是为系统供电。如果只考虑这个目的，就不需要任何驱动了，但情况会稍微复杂，因为：
1）PSY设备可能是电池设备（battery，这在嵌入式系统中很常见），这会引申出电量检测、充电管理等多个议题。
此时，PSY driver需要管理的事情包括：检测电池类型；检测电池电量；检测充电状态；等等。而用户空间程序则需要将检测到的结果，显示给用户。
2）系统中可能有多个PSY设备，这些设备还可能有级联关系，如有些平板电脑中，可能同时存在DC-charger、USB-charger和battery三个供电设备，其中DC-charger和USB-charger可能会给battery供电，再由battery向系统供电。
此时，PSY driver需要管理的事情包括：获取外部供电设备的连接状态；充电状态；等等。同样，用户空间程序需要将这些信息显示给用户。
那么，共性已经总结出来了：PSY driver的主要功能，就是向用户空间程序汇整各类状态信息。因此，power supply class的核心思路就是：
将这些状态信息，抽象为“属性（properties）”。由于状态信息的类型是有限的，properties的个数也是有限的。
PSY driver只需要负责：该PSY设备具有哪些“属性”；这些“属性”的“值（value）”是什么；当“属性值”发生改变时，通知power supply class。
power supply class负责：将某个PSY设备支持的属性及其value，以sysfs的形式，提供给用户空间；当属性值改变时，以uevent的形式，广播给用户空间程序。
另外，power supply class也会协助处理PSY级联的情况（后面会详细描述）。
3.1 软件架构
power supply class位于drivers/power/目录中，主要由3部分组成（可参考下图的软件架构）：
1）power supply core，用于抽象核心数据结构、实现公共逻辑。位于drivers/power/power_supply_core.c中。
2）power supply sysfs，实现sysfs以及uevent功能。位于drivers/power/power_supply_sysfs.c中。
3）power supply leds，基于linux led class，提供PSY设备状态指示的通用实现。位于drivers/power/power_suppply_leds.c中。
最后，驱动工程师可以基于power supply class，实现具体的PSY drivers，主要处理平台相关、硬件相关的逻辑。这些drivers都位于drivers/power/目录下。
3.2 核心数据结构
1）struct power_supply
struct power_supply为power supply class的核心数据结构，用于抽象PSY设备。其定义如下：
1: /* include/linux/power_supply.h */ 2: struct power_supply { 3: const char *name; 4: enum power_supply_type type; 5: enum power_supply_property *properties; 6: size_t num_properties; 7: 8: char **supplied_to; 9: size_t num_supplicants; 10: 11: char **supplied_from; 12: size_t num_supplies; 13: struct device_node *of_node; 14: 15: int (*get_property)(struct power_supply *psy, 16: enum power_supply_property psp, 17: union power_supply_propval *val); 18: int (*set_property)(struct power_supply *psy, 19: enum power_supply_property psp, 20: const union power_supply_propval *val); 21: int (*property_is_writeable)(struct power_supply *psy, 22: enum power_supply_property psp); 23: void (*external_power_changed)(struct power_supply *psy); 24: void (*set_charged)(struct power_supply *psy); 25: 26: /* For APM emulation, think legacy userspace. */ 27: int use_for_apm; 28: 29: /* private */ 30: struct device *dev; 31: struct work_struct changed_work; 32: spinlock_t changed_lock; 33: bool changed; 34: #ifdef CONFIG_THERMAL 35: struct thermal_zone_device *tzd; 36: struct thermal_cooling_device *tcd; 37: #endif 38: 39: #ifdef CONFIG_LEDS_TRIGGERS 40: struct led_trigger *charging_full_trig; 41: char *charging_full_trig_name; 42: struct led_trigger *charging_trig; 43: char *charging_trig_name; 44: struct led_trigger *full_trig; 45: char *full_trig_name; 46: struct led_trigger *online_trig; 47: char *online_trig_name; 48: struct led_trigger *charging_blink_full_solid_trig; 49: char *charging_blink_full_solid_trig_name; 50: #endif 51: };name，该PSY的名称；
type，该PSY的类型，枚举型，包括：battery、USB charger等等（后面会详细介绍）；
properties，该PSY具有的属性列表，枚举型（后面会详细介绍）； num_properties，属性的个数；
supplied_to，一个字符串数组，保存了由该PSY供电的PSY列表，以此可将PSY组织成相互级联的PSY链。这些“被供电”的PSY，称作supplicant（客户端、乞求者）； num_supplicants， supplicant的个数；
supplied_from，一个字符串数组，保存了向该PSY供电的PSY列表，也称作supply（提供者）。从另一个方向，组织PSY之间的级联关系； num_supplies，supply的个数；
get_property/set_property，PSY driver需要重点实现的两个回调函数，用于获取/设置属性值；
property_is_writeable，返回指定的属性值是否可写（用于sysfs）；
external_power_changed，当一个PSY设备存在supply PSY，且该supply PSY的属性发生改变（如online、offline）时，power supply core会调用该回调函数，通知PSY driver，以便让它做出相应的处理；
set_charged，该回调函数的应用场景有点奇怪：外部模块通知PSY driver，该PSY设备的状态改变了。自己改变了自己不知道，要外部通知，希望大家在实际工作中不要遇到，不然太纠结了；
changed_work/changed_lock/changed，一个用于处理状态改变的workqueue，主要思路是：当该PSY的状态发生改变，启动一个workqueue，查询并通知所有的supplicants；
tzd/tcd，如果该PSY具有温度等属性，则需要借助linux generic thermal sysfs drivers（温控子系统）的框架，注册相应的thermal设备，后面会详细介绍；
led triggers，如果配置了CONFIG_LEDS_TRIGGERS，则调用linux led class的接口，注册相应的LED设备，用于PSY状态指示；
dev/of_node，用于保存device、of_node等指针。
2）PSY类型
PSY类型由enum power_supply_type定义：
1: enum power_supply_type { 2: POWER_SUPPLY_TYPE_UNKNOWN = 0, 3: POWER_SUPPLY_TYPE_BATTERY, 4: POWER_SUPPLY_TYPE_UPS, 5: POWER_SUPPLY_TYPE_MAINS, 6: POWER_SUPPLY_TYPE_USB, /* Standard Downstream Port */ 7: POWER_SUPPLY_TYPE_USB_DCP, /* Dedicated Charging Port */ 8: POWER_SUPPLY_TYPE_USB_CDP, /* Charging Downstream Port */ 9: POWER_SUPPLY_TYPE_USB_ACA, /* Accessory Charger Adapters */ 10: };POWER_SUPPLY_TYPE_UNKOWN，未知；
POWER_SUPPLY_TYPE_BATTERY，电池，嵌入式设备、手持式智能设备常用的供电形式；
POWER_SUPPLY_TYPE_UPS，Uninterruptible Power System/Uninterruptible Power Supply，不间断式供电设备，通过将交流电和蓄电池连接，正常情况下由交流电供电，同时向蓄电池充电。当交流电断电时，由蓄电池紧急供电。一般用于服务器等设备；
POWER_SUPPLY_TYPE_MAINS，主供电设备，如笔记本电脑的适配器，其特点是可以单独供电，当其断电时，再由辅助供电设备供电（如battery）；
POWER_SUPPLY_TYPE_USB/POWER_SUPPLY_TYPE_USB_DCP /POWER_SUPPLY_TYPE_USB_CDP/POWER_SUPPLY_TYPE_USB_ACA，USB类型的供电，不同点在于充电电流的限制，由USB Battery Charge Spec规定，具体可参考USB组织的规范，或者参考这个链接（http://www.cash.idv.tw/wordpress/?p=8334，由于是台湾博客，被和谐了，呵呵呵！感兴趣的同学可以找我要）。
3）PSY属性
power supply class将所有可能PSY属性，以枚举型变量（enum power_supply_property ）的形式抽象出来，PSY driver可以根据设备的实际情况，从中选取一些。
1: enum power_supply_property { 2: /* Properties of type `int' */ 3: POWER_SUPPLY_PROP_STATUS = 0, 4: POWER_SUPPLY_PROP_CHARGE_TYPE, 5: POWER_SUPPLY_PROP_HEALTH, 6: POWER_SUPPLY_PROP_PRESENT, 7: POWER_SUPPLY_PROP_ONLINE, 8: POWER_SUPPLY_PROP_AUTHENTIC, 9: POWER_SUPPLY_PROP_TECHNOLOGY, 10: POWER_SUPPLY_PROP_CYCLE_COUNT, 11: POWER_SUPPLY_PROP_VOLTAGE_MAX, 12: POWER_SUPPLY_PROP_VOLTAGE_MIN, 13: POWER_SUPPLY_PROP_VOLTAGE_MAX_DESIGN, 14: POWER_SUPPLY_PROP_VOLTAGE_MIN_DESIGN, 15: POWER_SUPPLY_PROP_VOLTAGE_NOW, 16: POWER_SUPPLY_PROP_VOLTAGE_AVG, 17: POWER_SUPPLY_PROP_VOLTAGE_OCV, 18: POWER_SUPPLY_PROP_VOLTAGE_BOOT, 19: POWER_SUPPLY_PROP_CURRENT_MAX, 20: POWER_SUPPLY_PROP_CURRENT_NOW, 21: POWER_SUPPLY_PROP_CURRENT_AVG, 22: POWER_SUPPLY_PROP_CURRENT_BOOT, 23: POWER_SUPPLY_PROP_POWER_NOW, 24: POWER_SUPPLY_PROP_POWER_AVG, 25: POWER_SUPPLY_PROP_CHARGE_FULL_DESIGN, 26: POWER_SUPPLY_PROP_CHARGE_EMPTY_DESIGN, 27: POWER_SUPPLY_PROP_CHARGE_FULL, 28: POWER_SUPPLY_PROP_CHARGE_EMPTY, 29: POWER_SUPPLY_PROP_CHARGE_NOW, 30: POWER_SUPPLY_PROP_CHARGE_AVG, 31: POWER_SUPPLY_PROP_CHARGE_COUNTER, 32: POWER_SUPPLY_PROP_CONSTANT_CHARGE_CURRENT, 33: POWER_SUPPLY_PROP_CONSTANT_CHARGE_CURRENT_MAX, 34: POWER_SUPPLY_PROP_CONSTANT_CHARGE_VOLTAGE, 35: POWER_SUPPLY_PROP_CONSTANT_CHARGE_VOLTAGE_MAX, 36: POWER_SUPPLY_PROP_CHARGE_CONTROL_LIMIT, 37: POWER_SUPPLY_PROP_CHARGE_CONTROL_LIMIT_MAX, 38: POWER_SUPPLY_PROP_INPUT_CURRENT_LIMIT, 39: POWER_SUPPLY_PROP_ENERGY_FULL_DESIGN, 40: POWER_SUPPLY_PROP_ENERGY_EMPTY_DESIGN, 41: POWER_SUPPLY_PROP_ENERGY_FULL, 42: POWER_SUPPLY_PROP_ENERGY_EMPTY, 43: POWER_SUPPLY_PROP_ENERGY_NOW, 44: POWER_SUPPLY_PROP_ENERGY_AVG, 45: POWER_SUPPLY_PROP_CAPACITY, /* in percents! */ 46: POWER_SUPPLY_PROP_CAPACITY_ALERT_MIN, /* in percents! */ 47: POWER_SUPPLY_PROP_CAPACITY_ALERT_MAX, /* in percents! */ 48: POWER_SUPPLY_PROP_CAPACITY_LEVEL, 49: POWER_SUPPLY_PROP_TEMP, 50: POWER_SUPPLY_PROP_TEMP_MAX, 51: POWER_SUPPLY_PROP_TEMP_MIN, 52: POWER_SUPPLY_PROP_TEMP_ALERT_MIN, 53: POWER_SUPPLY_PROP_TEMP_ALERT_MAX, 54: POWER_SUPPLY_PROP_TEMP_AMBIENT, 55: POWER_SUPPLY_PROP_TEMP_AMBIENT_ALERT_MIN, 56: POWER_SUPPLY_PROP_TEMP_AMBIENT_ALERT_MAX, 57: POWER_SUPPLY_PROP_TIME_TO_EMPTY_NOW, 58: POWER_SUPPLY_PROP_TIME_TO_EMPTY_AVG, 59: POWER_SUPPLY_PROP_TIME_TO_FULL_NOW, 60: POWER_SUPPLY_PROP_TIME_TO_FULL_AVG, 61: POWER_SUPPLY_PROP_TYPE, /* use power_supply.type instead */ 62: POWER_SUPPLY_PROP_SCOPE, 63: POWER_SUPPLY_PROP_CHARGE_TERM_CURRENT, 64: POWER_SUPPLY_PROP_CALIBRATE, 65: /* Properties of type `const char *' */ 66: POWER_SUPPLY_PROP_MODEL_NAME, 67: POWER_SUPPLY_PROP_MANUFACTURER, 68: POWER_SUPPLY_PROP_SERIAL_NUMBER, 69: };属性值相当多，考虑到篇幅问题，本文只列举几个（它们也是power supply sysfs支持的属性），其它的大家可以自行理解。
POWER_SUPPLY_PROP_STATUS，该PSY的status，主要是充电状态，包括："Unknown", "Charging", "Discharging", "Not charging", "Full"，由枚举型变量（POWER_SUPPLY_STATUS_*）定义。根据设计方案的不同，充电类型的PSY，或者battery类型的PSY，都可能具备该属性；
POWER_SUPPLY_PROP_CHARGE_TYPE，充电类型，包括："Unknown", "N/A", "Trickle", "Fast"，由枚举型变量（POWER_SUPPLY_CHARGE_TYPE_*）定义；同理根据设计方案的不同，充电类型的PSY，或者battery类型的PSY，都可能具备该属性；
POWER_SUPPLY_PROP_HEALTH，“健康”情况，包括："Unknown", "Good", "Overheat", "Dead", "Over voltage"等等, 由枚举型变量（POWER_SUPPLY_HEALTH_*）定义。一般用于battery类型的PSY；
POWER_SUPPLY_PROP_TECHNOLOGY，采用的技术，包括："Unknown", "NiMH", "Li-ion", "Li-poly", "LiFe", "NiCd", "LiMn"，由枚举型变量（POWER_SUPPLY_TECHNOLOGY_*）定义。一般用于battery类型的PSY；
POWER_SUPPLY_PROP_CAPACITY_LEVEL，容量，包括："Unknown", "Critical", "Low", "Normal", "High", "Full"，由枚举型变量（POWER_SUPPLY_CAPACITY_LEVEL_*）定义。一般用于battery类型的PSY；
POWER_SUPPLY_PROP_TYPE，PSY类型，比较特殊，保存在“psy->type”变量中，而不在properties数组中。
3.3 向具体的PSY driver提供的API
power supply class首要任务，是向PSY driver提供统一的驱动编写接口，主要包括：
1）PSY的register/unregister API
1: extern int power_supply_register(struct device *parent, 2: struct power_supply *psy); 3: extern int power_supply_register_no_ws(struct device *parent, 4: struct power_supply *psy); 5: extern void power_supply_unregister(struct power_supply *psy);其中power_supply_register和power_supply_register_no_ws的区别是：power_supply_register注册的PSY，具备wakeup系统的能力，而power_supply_register_no_ws不具备。
2）PSY状态改变时通知power supply core的API
1: extern void power_supply_changed(struct power_supply *psy);当PSY driver检测到该设备某些属性值改变时，需要调用这个接口，通知power supply core，power supply core会有如下动作：
如果该PSY是其它PSY的供电源，调用这些PSY的external_power_changed回调函数，通知它们（这些PSY具体要做些什么，由它们的自身逻辑决定）；
如果配置了CONFIG_LEDS_TRIGGERS，调用power_supply_update_leds，更新该PSY有关的led状态；
发送notifier，通知那些关心PSY设备状态的drivers；
以统一的格式，向用户空间发送uevent（这就是设备模型中class的魅力，对外接口由class core提供，可以节省driver的工作量，同时确保了接口的一致性）。
3）其它杂项接口
1: extern struct power_supply *power_supply_get_by_name(const char *name); 2: extern struct power_supply *power_supply_get_by_phandle(struct device_node *np, 3: const char *property); 4: extern int power_supply_am_i_supplied(struct power_supply *psy); 5: extern int power_supply_set_battery_charged(struct power_supply *psy); 6: extern int power_supply_is_system_supplied(void); 7: extern int power_supply_powers(struct power_supply *psy, struct device *dev);power_supply_get_by_name，通过名字获取PSY指针。
power_supply_get_by_phandle，从DTS中，解析出对应dePSY指针（后面会详细介绍）。
power_supply_am_i_supplied，查询自己是否由其它PSY供电。
power_supply_set_battery_charged，调用指定PSY的set_charged回调。
power_supply_is_system_supplied，查询系统是否有有效的或者处于online状态的PSY，如果没有，可能为桌面系统。
power_supply_powers，在指定设备（通常是该PSY设备）的sysfs目录（/sys/devices/xxx/）下，创建指定PSY的符号链接（/sys/devices/xxx/powers）。
3.4 向其它driver提供的用于接收PSY状态改变notifier的API
1: extern int power_supply_reg_notifier(struct notifier_block *nb); 2: extern void power_supply_unreg_notifier(struct notifier_block *nb);通过notifier注册接口注册notifier之后，系统任何PSY设备的状态发生改变，并调用了power_supply_changed接口，power supply core就是通知notifier的监听者。
power supply class通过两种形式向用户空间提供接口。
1）uevent（具体可参考“Linux设备模型(3)_Uevent”），以“名字=value”的形式，上报所有property的值，格式如下：
POWER_SUPPLY_NAME=xxx /* power supply name */ POWER_SUPPLY_xxx1=xxx /* property = value */ POWER_SUPPLY_xxx2=xxx …
uevent一般会在PSY设备添加到kernel时，或者PSY属性发生改变时（可参考3.3中的介绍）发送。
2）sysfs
power supply class在power_supply_sysfs.c中，定义了相当多的默认attribute（见下面），如果某个PSY设备具有某个属性，该属性对应的attribute就会体现在sysfs中（一般位于“/sys/class/power_supply/xxx/”中）。
1: /* Must be in the same order as POWER_SUPPLY_PROP_* */ 2: static struct device_attribute power_supply_attrs[] = { 3: /* Properties of type `int' */ 4: POWER_SUPPLY_ATTR(status), 5: POWER_SUPPLY_ATTR(charge_type), 6: POWER_SUPPLY_ATTR(health), 7: POWER_SUPPLY_ATTR(present), 8: POWER_SUPPLY_ATTR(online), 9: POWER_SUPPLY_ATTR(authentic), 10: POWER_SUPPLY_ATTR(technology), 11: POWER_SUPPLY_ATTR(cycle_count), 12: POWER_SUPPLY_ATTR(voltage_max), 13: POWER_SUPPLY_ATTR(voltage_min), 14: POWER_SUPPLY_ATTR(voltage_max_design), 15: POWER_SUPPLY_ATTR(voltage_min_design), 16: POWER_SUPPLY_ATTR(voltage_now), 17: POWER_SUPPLY_ATTR(voltage_avg), 18: POWER_SUPPLY_ATTR(voltage_ocv), 19: POWER_SUPPLY_ATTR(voltage_boot), 20: POWER_SUPPLY_ATTR(current_max), 21: POWER_SUPPLY_ATTR(current_now), 22: POWER_SUPPLY_ATTR(current_avg), 23: POWER_SUPPLY_ATTR(current_boot), 24: POWER_SUPPLY_ATTR(power_now), 25: POWER_SUPPLY_ATTR(power_avg), 26: POWER_SUPPLY_ATTR(charge_full_design), 27: POWER_SUPPLY_ATTR(charge_empty_design), 28: POWER_SUPPLY_ATTR(charge_full), 29: POWER_SUPPLY_ATTR(charge_empty), 30: POWER_SUPPLY_ATTR(charge_now), 31: POWER_SUPPLY_ATTR(charge_avg), 32: POWER_SUPPLY_ATTR(charge_counter), 33: POWER_SUPPLY_ATTR(constant_charge_current), 34: POWER_SUPPLY_ATTR(constant_charge_current_max), 35: POWER_SUPPLY_ATTR(constant_charge_voltage), 36: POWER_SUPPLY_ATTR(constant_charge_voltage_max), 37: POWER_SUPPLY_ATTR(charge_control_limit), 38: POWER_SUPPLY_ATTR(charge_control_limit_max), 39: POWER_SUPPLY_ATTR(input_current_limit), 40: POWER_SUPPLY_ATTR(energy_full_design), 41: POWER_SUPPLY_ATTR(energy_empty_design), 42: POWER_SUPPLY_ATTR(energy_full), 43: POWER_SUPPLY_ATTR(energy_empty), 44: POWER_SUPPLY_ATTR(energy_now), 45: POWER_SUPPLY_ATTR(energy_avg), 46: POWER_SUPPLY_ATTR(capacity), 47: POWER_SUPPLY_ATTR(capacity_alert_min), 48: POWER_SUPPLY_ATTR(capacity_alert_max), 49: POWER_SUPPLY_ATTR(capacity_level), 50: POWER_SUPPLY_ATTR(temp), 51: POWER_SUPPLY_ATTR(temp_max), 52: POWER_SUPPLY_ATTR(temp_min), 53: POWER_SUPPLY_ATTR(temp_alert_min), 54: POWER_SUPPLY_ATTR(temp_alert_max), 55: POWER_SUPPLY_ATTR(temp_ambient), 56: POWER_SUPPLY_ATTR(temp_ambient_alert_min), 57: POWER_SUPPLY_ATTR(temp_ambient_alert_max), 58: POWER_SUPPLY_ATTR(time_to_empty_now), 59: POWER_SUPPLY_ATTR(time_to_empty_avg), 60: POWER_SUPPLY_ATTR(time_to_full_now), 61: POWER_SUPPLY_ATTR(time_to_full_avg), 62: POWER_SUPPLY_ATTR(type), 63: POWER_SUPPLY_ATTR(scope), 64: POWER_SUPPLY_ATTR(charge_term_current), 65: POWER_SUPPLY_ATTR(calibrate), 66: /* Properties of type `const char *' */ 67: POWER_SUPPLY_ATTR(model_name), 68: POWER_SUPPLY_ATTR(manufacturer), 69: POWER_SUPPLY_ATTR(serial_number), 70: };具体意义这里就不再详细说明了。
最后从PSY driver的角度，说明一下怎么基于power supply class，编写驱动：
1）根据硬件spec，确定该PSY设备具备哪些特性，并把它们和enum power_supply_property 中所定义的property对应。
2）根据实际情况，实现这些properties的get/set接口。
3）定义一个struct power_supply变量，并初始化必要的字段后，调用power_supply_register或者power_supply_register_no_ws，将其注册到kernel中。
4）根据实际情况，启动设备属性变化的监控逻辑，例如中断、轮询等，并在发生改变时，调用power_supply_changed，通知power supply core。
也许您会笑，说着简单啊！确实如此，不变的原则：framework只能给我们提供良好的机制、便捷的方式、等等，但是，设备要做什么事情，只有设备驱动最清楚，永远都不可能偷懒啊！
