linux核心對S3C2410睡眠模式的支援

linux核心對S3C2410睡眠模式的支援

一、S3C2410支援4種供電模式

（1）NORMAL MODE

耗電最大、可以通過關閉具體控制器的時鐘來節電

（2）SLOW MODE

在此模式下可以沒有內部PLL，耗電情況依賴於外部時鐘的頻率

（3）IDLE MODE

FCLK被關斷，主要由於CPU core節電。可以任何通過外部中斷喚醒

（4）Power_OFF MODE

除了處理器喚醒邏輯單元外，處理器不損耗任何電量。可以通過EINT[15:0] 或 RTC alarm interrupt喚醒系統

二、S3C2410各種省電模式的進入

（1）慢速模式（SLOW）

CLKSLOW的SLOW_BIT置1進入

（2）空閑模式（IDLE）

CLKCON[2]被置1則進入

（3）掉電模式（Power_OFF）

CLKCON[3]置1進入

 

三、S3C2410進入掉電模式前的準備工作

1、為掉電模式設定合理的GPIO

2、在中斷屏蔽寄存器中屏蔽所有中斷

3、合理配置包括系統時鐘在內的喚醒源

4、掛起USB。MISCCR[13:12]=11b

5、將睡眠返回地址或一些不希望在掉電模式下丟失的資料存放在GSTATUS3，4 中

6、配置MISCCR[1:0]讓資料匯流排上拉

7、關閉LCD

8、為了填充TLB讀取REFRESH、 CLKCON 和MISCCR寄存器.

第8點理解起來可能稍微困難一點，需要說明一下：

因為在進入掉電模式前還需要讓SDRAM掛起，在SDRAM掛起後還需要操作REFRESH、CLKCON、MISCCR特殊功能寄存器，而這些寄存器的地址可能是虛擬位址，這就要求TLB中要有相應的入口。如果沒有的話就要到sdram中取相應的頁表，而此時sdram已經掛起了，所以為了防止這種情況的產生，可以在掛起sdram前讀取要訪問的地址，這樣TLB中就會保留有相應的頁表項，訪問REFRESH、CLKCON、MISCCR時就不會需要sdram的支援了。

9、設定REFRESH[22]=1b讓sdram進入自重新整理模式

10、等待sdram自重新整理有效

11、設定 MISCCR[19:17]=111b 使 SDRAM 的訊號 (SCLK0,SCLK1 and SCKE) 在 Power_OF 模式下被保護

12、設定CLKCON進入Power_OFF模式

四、S3C2410掉電模式喚醒過程

1、通過喚醒源喚醒系統，產生內部複位訊號

2、系統複位後，測試GSTATUS2[2] 確實系統是否是從Power_OFF模式喚醒的

3、設定MISCCR[19:17]=000b釋放SDRAM訊號保護

4、配置SDRAM控制器

5、等待直到SDRAM自重新整理釋放

6、讀取GSTATUS3、4的值，可以利用它們回複到睡眠前的程式位置

注意：利用外部中斷EINT[15:0]喚醒系統，需要保持nBATT_FLT為高電平

五、配置2.6.26.5核心支援S3C2410電源管理

 

六、Linux系統對S3C2410 掉電模式的支援

（1）核心介面驅動檔案

Linux-2.6.26.5核心的/drivers/char/apm-emulation.c提供了系統進入睡眠的入口函數。早期的版本的介面檔案為：arch/arm/kernel/apm.c

（2）與進入sleep前的準備相關的核心檔案

kernel/power/console.c

該檔案提供了使所有系統進程休眠或關閉的函數

drivers/base/power/suspend.c

該檔案使所有裝置驅動suspend的函數

（3）進入sleep前的設定相關的檔案

arch/arm/mach-s3c2410/pm.c

（4）進休眠前的彙編段程式檔案

arch/arm/mach-s3c2410/sleep.s

（5）睡眠喚醒部分在Uboot中

cpu/arm920t/start.s

（6）核心中喚醒階段相關的彙編段程式檔案

arch/arm/mach-s3c2410/sleep.s

七、實現方法

具體的實現原理可以通過閱讀上述相關檔案擷取。下面如何?系統的睡眠及喚醒

（1）核心修改過程

根據硬體的實際情況，設定睡眠喚醒中斷源。我的系統是讓中斷0-3作為喚醒源。所以讓核心允許EINT0--3外部中斷將其喚醒。核心版本是2.6.26.5。系統預設容許EINT0..EINT15和IRQ_RTC作為中斷喚醒源。

s3c_irqwake_intmask和s3c_irqwake_eintmask是屏蔽碼。為了讓EINT0--3外部中斷可以作為喚醒源，

需要修改：

arch/arm/plat-s3c24xx/irq.c中

unsigned long s3c_irqwake_intmask = 0xffffffffL;

為：

unsigned long s3c_irqwake_intmask = 0xfffffff0L;

（2）修改U-boot

系統睡眠在喚醒後會運行複位程式，當然就是U-boot了。為了讓喚醒後的系統能夠恢複正常工作狀態，及進入到睡眠前啟動並執行位置，需要修改U-boot

將下面的代碼加入到uboot的cpu/arm920t/start.s中，注意：要放在sdram初始化後，參考本文的第四標題“S3C2410掉電模式喚醒過程”

/* Power Manage Check if this is a wake-up from sleep */
        ldr r1, =0x560000B4
        ldr r0, [r1]
        tst r0, #0x02
        beq notPowerOFF

/****led test****
        ldr r0, =0x56000050
        ldr r1,=0x55555555
        str r1,[r0]
        ldr r0, =0x56000054
        ldr r1,=0x0
        str r1,[r0]
        */

WakeupStart:
        //Clear sleep reset bit
        ldr r0, =0x560000B4
        mov r1, #0x2
        str r1, [r0]

ldr r0, =0x56000080 //Release the SDRAM signal protections
        ldr r1, =0x00010330

str r1, [r0]

ldr r0, =0x48000024
        ldr r1, [r0]
        bic r1, r1, #0x400000
        str r1, [r0]

mov r1, #0x1000
1: subs r1, r1, #1 // wait until the SelfRefresh is released.
        bne 1b

/*
        ldr r0, =0x56000050
        ldr r1,=0x55555555
        str r1,[r0]
        ldr r0, =0x56000054
        ldr r1,=0x5555
        str r1,[r0]
        */

        ldr r0, =0x560000B8 //read a return address go to s3c2410_cpu_resume
                ldr r1, [r0]
                mov pc, r1 //go to resume 恢複到睡眠前的位置
                nop
                nop
1: b 1b
        notPowerOFF:

（3）編寫測試程式

#include <stdio.h>
        #include <sys/types.h>
        #include <sys/ioctl.h>
        #include <unistd.h>
        #include <fcntl.h>
        #include <linux/ioctl.h>
        #define APM_IOC_STANDBY _IO('A', 1)
        #define APM_IOC_SUSPEND _IO('A', 2)
        int main (void)
        {
                int fd;
                fd = open ("/dev/apm_bios",O_RDWR);
                if (fd < 0) {
                printf ("fd open failed/n");
                exit(0);
                }
                printf ("/n/dev/apm_bios opened, fd=%d/n",fd);
                ioctl (fd, APM_IOC_SUSPEND);
                close (fd);
                printf ("/dev/apm_bios closed :)/n");
                return 0;
        }

（4）測試效果

#./test
                .....
                sleep: irq wakeup masks: fffffff0,fffffff0
                GSTATUS3 0x30367140
                GSTATUS4 0x00000000

進入睡眠狀態，此時按K10按鍵，即中斷0，喚醒系統

        GPIO[0] CON 007fffff => 007fffff, DAT 00000000 => 00000000
                GPIO[1] CON 00044555 => 00044555, DAT 00000540 => 00000540
                GPIO[2] CON aaaaaaaa => aaaaaaaa, DAT 00000000 => 00000000
                GPIO[3] CON aaaaaaaa => aaaaaaaa, DAT 00000000 => 00000000
                GPIO[4] CON aaaaa6aa => aaaaa6aa, DAT 0000ffc5 => 0000ffc5
                GPIO[5] CON 000055aa => 000055aa, DAT 000000fe => 000000ff
                GPIO[6] CON ffa5ff30 => ffa5ffba, DAT 0000aced => 0000aced
                GPIO[7] CON 002afaaa => 002afaaa, DAT 000001ff => 000001fb
                post sleep: IRQs 0x02000001, 0x00000200
                IRQ 16 asserted at resume
                post sleep, preparing to return
                S3C2410 PM Resume (post-restore)
                s3c2410-sdi s3c2410-sdi: powered down.
                s3c24xx-pm: check if we have anything to wake-up with
                Disabling IRQ 52 (pin 192)
                Disabling IRQ 53 (pin 193)
                Disabling IRQ 55 (pin 195)
                dma3: restoring configuration
                timer tcon=00000000, tcnt a2c1, tcfg 00000200,00000000, usec 00001eb8
                s3c2410-wdt: watchdog disabled
                s3c2410-i2c s3c2410-i2c: slave address 0x10
                s3c2410-i2c s3c2410-i2c: bus frequency set to 390 KHz
                s3c2410-nand s3c2410-nand: Tacls=3, 30ns Twrph0=7 70ns, Twrph1=3 30ns
                s3c2410-sdi s3c2410-sdi: running at 0kHz (requested: 0kHz).
                s3c2410-sdi s3c2410-sdi: running at 98kHz (requested: 97kHz).
                s3c2410-sdi s3c2410-sdi: running at 98kHz (requested: 97kHz).
                s3c2410-sdi s3c2410-sdi: running at 98kHz (requested: 97kHz).
                s3c2410-sdi s3c2410-sdi: powered down.
                usb usb1: root hub lost power or was reset
                Restarting tasks ... done.
                /dev/apm_bios closed
                #

此時系統復原了正常運行。

作者：劉洪濤，華清遠見嵌入式培訓中心進階講師，ARM ATC授權培訓講師。

本文來自CSDN部落格：http://blog.csdn.net/farsight2009/archive/2009/05/06/4153348.aspx