基於Android的Linux核心的電源管理：概述

1.  電源管理的狀態

Android的Linux核心為系統提供了4種電源狀態，核心的原始碼為其中的3種定義了名字和對應的宏定義，名字定義在kernel/power/suspend.c中：

const char *const pm_states[PM_SUSPEND_MAX] = {#ifdef CONFIG_EARLYSUSPEND[PM_SUSPEND_ON]= "on",#endif[PM_SUSPEND_STANDBY]= "standby",[PM_SUSPEND_MEM]= "mem",};

 對應的宏定義在：include/linux/suspend.h中：

typedef int __bitwise suspend_state_t;#define PM_SUSPEND_ON((__force suspend_state_t) 0)#define PM_SUSPEND_STANDBY((__force suspend_state_t) 1)#define PM_SUSPEND_MEM((__force suspend_state_t) 3)#define PM_SUSPEND_MAX((__force suspend_state_t) 4)

很奇怪的是，第四種狀態（disk）沒有具體的定義，而是寫入程式碼在代碼中，不明白為什麼會這樣做，至少我現在看的版本是這樣（2.6.35），這種就是所謂的suspend to disk或者叫hibernate。不過這不是重點，再說，目前也很少有Android的裝置支援hibernate。

 

顧名思義：

PM_SUSPEND_ON -- 裝置處於全電源狀態，也就是正常工作狀態；

PM_SUSPEND_STANDBY -- 裝置處於省電狀態，但還可以接收某些事件，具體的行為取決與具體的裝置；

PM_SUSPEND_MEM -- suspend to memory，裝置進入睡眠狀態，但所有的資料還儲存在記憶體中，只有某些外部中斷才可以喚醒裝置；

目前，大多數的Android裝置都只支援其中的兩種：PM_SUSPEND_ON 和 PM_SUSPEND_MEM，所以下面的討論說道suspend的地方，均是指PM_SUSPEND_MEM。

2.  Early Suspend、Late Resume

Early Suspend和Late Resume是Android在標準Linux的基礎上增加的一項特性。當使用者空間的向核心請求進入suspend時，這時候會先進入early suspend狀態，驅動程式可以註冊early suspend的回呼函數，當進入該狀態時，核心會逐一地調用這些回呼函數。例如顯示屏的驅動程式通常會註冊early suspend，在他的回呼函數中，驅動程式會把螢幕和背光都關閉。在這種狀態下，所有的後台進程都還在活動中，該播放歌曲的播放歌曲，該下載資料的依然在下載，只是顯示屏不良而已。進入early
suspend狀態以後，一旦所有的電源鎖（wake lock）被釋放，系統馬上會進入真正的suspend流程，直到最後系統停止工作，等待外來事件的喚醒。

                                     圖2.1 電源狀態的轉換

3.  Android的電源鎖機制：wake lock

Android相比標準的Linux核心，在電源管理中加入了wake lock機制。一旦申請了某種類型的鎖，電源管理模組將會“鎖住”某一種電源狀態，目前，Android提供了兩種類型的鎖：

WAKE_LOCK_SUSPEND  --  阻止系統進入suspend狀態；

WAKE_LOCK_IDLE  --  阻止系統進入idle狀態；

wake lock也可以設定逾時，時間一到，自動釋放該鎖。

有關wake lock的代碼在：kernel/power/wakelock.c中。

4.  電源狀態遷移 

核心啟動完成以後，電源管理系統會在sysfs檔案系統中建立3個檔案：

• /sys/power/state
• /sys/power/wake_lock
• /sys/power/wake_unlock

電源狀態的遷移首先由使用者空間的應用程式發起，當系統應用檢測到一定時間內沒有使用者活動後（例如觸控螢幕、按鍵），可以向/sys/power/state檔案寫入相應的電源狀態名稱（請參考第一節內容），如果寫入“mem”，將會觸發核心啟動suspend的流程，核心將會按照圖2.1進行狀態的遷移。應用程式也可以通過/sys/power/wake_lock申請一個WAKE_LOCK_SUSPEND 類型的鎖，相應地，通過/sys/power/wake_unlock則可以釋放一個鎖。核心在進入suspend之前如果檢測到某個鎖沒有釋放，則會放棄本次的suspend過程，直到這個鎖釋放為止。

更詳細的分析將會在後續的博文中介紹。