linux驅動程式之電源管理 之linux休眠與喚醒（2）

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在Linux中，休眠主要分三個主要的步驟：（1）凍結使用者態進程和核心態任務；（2）調用註冊的裝置的suspend的回呼函數；（3）按照註冊順序休眠核心裝置和使CPU進入休眠態。       凍結進程是核心把進程列表中所有的進程的狀態都設定為停止，並且儲存下所有進程的上下文。當這些進程被解凍的時候，他們是不知道自己被凍結過的，只是簡單的繼續執行。如何讓Linux進入休眠呢？使用者可以通過讀寫sys檔案/sys /power/state 是實現控制系統進入休眠。比如： # echo standby > /sys/power/state命令系統進入休眠。也可以使用 # cat /sys/power/state來得到核心支援哪幾種休眠方式。

      Linux Suspend 的流程。相關的檔案的路徑: linux_soruce/kernel/power/main.c linux_source/kernel/arch/xxx/mach-xxx/pm.c

linux_source/driver/base/power/main.c （1）接下來讓我們詳細的看一下Linux是怎麼休眠/喚醒的。

      使用者對於/sys/power/state 的讀寫會調用到 main.c中的state_store()，使用者可以寫入 const char * const pm_state[] 中定義的字串，比如"mem"、 "standby"。然後state_store()會調用enter_state()，它首先會檢查一些狀態參數，然後同步檔案系統。 （2）準備凍結進程。

      當進入到suspend_prepare()中以後，它會給suspend分配一個虛擬終端來輸出資訊，然後廣播一個系統要進入suspend的Notify，關閉掉使用者態的helper進程，然後一次調用suspend_freeze_processes()凍結所有的進程，這裡會儲存所有進程 當前的狀態，也許有一些進程會拒絕進入凍結狀態，當有這樣的進程存在的時候，會導致凍結失敗，此函數就會放棄凍結進程，並且解凍剛才凍結的所有進程。

（3）讓外設進入休眠。

      現在，所有的進程(也包括workqueue/kthread) 都已經停止了，核心態任務有可能在停止的時候握有一些訊號量，所以如果這時候在外設裡面去解鎖這個訊號量有可能會發生死結，所以在外設的suspend()函數裡面作lock/unlock鎖要非常小心，這裡建議設計的時候就不要在suspend()裡面等待鎖。       最後會調用suspend_devices_and_enter()來把所有的外設休眠，在這個函數中，如果平台註冊了suspend_pos(通常是在板級定義中定義和註冊)，這裡就會調用suspend_ops->begin()，然後driver/base/power/main.c 中的 device_suspend()->dpm_suspend() 會被調用，他們會依次調用驅動的suspend() 回調來休眠掉所有的裝置。當所有的裝置休眠以後，suspend_ops->prepare()會被調用，這個函數通常會作一些準備工作來讓板機進入休眠。接下來Linux，在多核的CPU中的非啟動CPU會被關掉，通過注釋看到是避免這些其他的CPU造成race condion，接下來的以後只有一個CPU在運行了。       suspend_ops 是板級的電源管理操作，通常註冊在檔案 arch/xxx/mach-xxx/pm.c 中。接下來，suspend_enter()會被調用，這個函數會關閉arch irq，調用 device_power_down()，它會調用suspend_late()函數，這個函數是系統真正進入休眠最後調用的函數，通常會在這個函數中作最後的檢查。如果檢查沒問題，接下來休眠所有的系統裝置和匯流排，並且調用 suspend_pos->enter()  來使CPU進入省電狀態。這時候，就已經休眠了，代碼的執行也就停在這裡了。

（4）Resume。

      如果在休眠中系統被中斷或者其他事件喚醒，接下來的代碼就會開始執行，這個喚醒的順序是和休眠的順序相反的，所以系統裝置和匯流排會首先喚醒，使能系統中斷，使能休眠時候停止掉的非啟動CPU，以及調用suspend_ops->finish()，而且在suspend_devices_and_enter()函數中也會繼續喚醒每個裝置，使能虛擬終端。最後調用 suspend_ops->end()。再返回到enter_state()函數中的，當suspend_devices_and_enter()  返回以後，外設已經喚醒了，但是進程和任務都還是凍結狀態，這裡會調用suspend_finish()來解凍這些進程和任務，而且發出Notify來表示系統已經從suspend狀態退出，喚醒終端。到這裡，所有的休眠和喚醒就已經完畢了，系統繼續運行了。

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