版本信息
Linux Kernel: v2.6.28
Android: v2.0
对于休眠(suspend)的简单介绍
在Linux中,休眠主要分三个主要的步骤: linux
冻结用户态进程和内核态任务
调用注册的设备的suspend的回调函数
顺序是按照注册顺序
休眠核心设备和使CPU进入休眠态冻结进程是内核把进程列表中全部的进程的状态都设置为中止,而且保存下全部进程的上下文. 当这些进程被解冻的时候,他们是不知道本身被冻结过的,只是简单的继续执行.如何让Linux进入休眠呢?用户能够经过读写sys文件/sys /power/state 是实现控制系统进入休眠. 好比
# echo standby > /sys/power/state命令系统进入休眠. 也可使用 app
# cat /sys/power/state来获得内核支持哪几种休眠方式. 函数
Linux Suspend 的流程
相关的文件:
你能够经过访问 Linux内核网站 来获得源代码,下面是文件的路径: 网站
linux_soruce/kernel/power/main.c
linux_source/kernel/arch/xxx/mach-xxx/pm.c
linux_source/driver/base/power/main.c
接下来让咱们详细的看一下Linux是怎么休眠/唤醒的. Let 's going to see how these happens. debug
用户对于/sys/power/state 的读写会调用到 main.c中的state_store(), 用户能够写入 const char * const pm_state[] 中定义的字符串, 好比"mem", "standby". 设计
而后state_store()会调用enter_state(), 它首先会检查一些状态参数,而后同步文件系统. 下面是代码: 调试
static int enter_state(suspend_state_t state){ rest
int error; orm
if (!valid_state(state)) 进程
return -ENODEV;
if (!mutex_trylock(&pm_mutex))
return -EBUSY;
printk(KERN_INFO "PM: Syncing filesystems ... ");
sys_sync();
printk("done.");
pr_debug("PM: Preparing system for %s sleep ", pm_states[state]);
error = suspend_prepare();
if (error)
goto Unlock;
if (suspend_test(TEST_FREEZER))
goto Finish;
pr_debug("PM: Entering %s sleep", pm_states[state]);
error = suspend_devices_and_enter(state);
Finish: pr_debug("PM: Finishing wakeup.");
suspend_finish();
Unlock: mutex_unlock(&pm_mutex);
return error;}
准备, 冻结进程
当进入到suspend_prepare()中之后, 它会给suspend分配一个虚拟终端来输出信 息, 而后广播一个系统要进入suspend的Notify, 关闭掉用户态的helper进程, 而后一次调用suspend_freeze_processes()冻结全部的进程, 这里会保存全部进程 当前的状态, 也许有一些进程会拒绝进入冻结状态, 当有这样的进程存在的时候, 会致使冻结失败,此函数就会放弃冻结进程,而且解冻刚才冻结的全部进程.
static int suspend_prepare(void){
int error;
unsigned int free_pages;
if (!suspend_ops || !suspend_ops->enter)
return -EPERM;
pm_prepare_console();
error = pm_notifier_call_chain(PM_SUSPEND_PREPARE);
if (error)
goto Finish;
error = usermodehelper_disable();
if (error)
goto Finish;
if (suspend_freeze_processes()) {
error = -EAGAIN;
goto Thaw;
}
free_pages = global_page_state(NR_FREE_PAGES);
if (free_pages < FREE_PAGE_NUMBER) {
pr_debug("PM: free some memory");
shrink_all_memory(FREE_PAGE_NUMBER - free_pages);
if (nr_free_pages() < FREE_PAGE_NUMBER) {
error = -ENOMEM;
printk(KERN_ERR "PM: No enough memory");
}
}
if (!error)
return 0;
Thaw:
suspend_thaw_processes();
usermodehelper_enable();
Finish:
pm_notifier_call_chain(PM_POST_SUSPEND);
pm_restore_console();
return error;
}
让外设进入休眠
如今, 全部的进程(也包括workqueue/kthread) 都已经中止了, 内核态人物有 可能在中止的时候握有一些信号量, 因此若是这时候在外设里面去解锁这个信号 量有可能会发生死锁, 因此在外设的suspend()函数里面做lock/unlock锁要很是当心,这里建议设计的时候就不要在suspend()里面等待锁. 并且由于suspend的时候,有一些Log是没法输出的,因此一旦出现问题,很是难调试.
而后kernel在这里会尝试释放一些内存.
最后会调用suspend_devices_and_enter()来把全部的外设休眠, 在这个函数中, 若是平台注册了suspend_pos(一般是在板级定义中定义和注册), 这里就会调用 suspend_ops->begin(), 而后driver/base/power/main.c 中的 device_suspend()->dpm_suspend() 会被调用,他们会依次调用驱动的suspend() 回调来休眠掉全部的设备.
当全部的设备休眠之后, suspend_ops->prepare()会被调用, 这个函数一般会做 一些准备工做来让板机进入休眠. 接下来Linux,在多核的CPU中的非启动CPU会被关掉, 经过注释看到是避免这些其余的CPU形成race condion,接下来的之后只有一个CPU在运行了.
suspend_ops 是板级的电源管理操做, 一般注册在文件 arch/xxx/mach-xxx/pm.c 中.
接下来, suspend_enter()会被调用, 这个函数会关闭arch irq, 调用 device_power_down(), 它会调用suspend_late()函数, 这个函数是系统真正进入 休眠最后调用的函数, 一般会在这个函数中做最后的检查. 若是检查没问题, 接 下来休眠全部的系统设备和总线, 而且调用 suspend_pos->enter() 来使CPU进入 省电状态. 这时候,就已经休眠了.代码的执行也就停在这里了.
int suspend_devices_and_enter(suspend_state_t state){
int error, ftrace_save;
if (!suspend_ops)
return -ENOSYS;
if (suspend_ops->begin) {
error = suspend_ops->begin(state);
if (error)
goto Close;
}
suspend_console();
ftrace_save = __ftrace_enabled_save();
suspend_test_start();
error = device_suspend(PMSG_SUSPEND);
if (error) {
printk(KERN_ERR "PM: Some devices failed to suspend");
goto Recover_platform;
}
suspend_test_finish("suspend devices");
if (suspend_test(TEST_DEVICES))
goto Recover_platform;
if (suspend_ops->prepare) {
error = suspend_ops->prepare();
if (error)
goto Resume_devices;
}
if (suspend_test(TEST_PLATFORM))
goto Finish;
error = disable_nonboot_cpus();
if (!error && !suspend_test(TEST_CPUS))
suspend_enter(state);
enable_nonboot_cpus();
Finish:
if (suspend_ops->finish)
suspend_ops->finish();
Resume_devices:
suspend_test_start();
device_resume(PMSG_RESUME);
suspend_test_finish("resume devices");
__ftrace_enabled_restore(ftrace_save);
resume_console();
Close:
if (suspend_ops->end)
suspend_ops->end();
return error;
Recover_platform:
if (suspend_ops->recover)
suspend_ops->recover();
goto Resume_devices;
}
Resume
若是在休眠中系统被中断或者其余事件唤醒, 接下来的代码就会开始执行, 这个唤醒的顺序是和休眠的循序相反的,因此系统设备和总线会首先唤醒,使能系统中 断, 使能休眠时候中止掉的非启动CPU, 以及调用suspend_ops->finish(), 并且在suspend_devices_and_enter()函数中也会继续唤醒每一个设备,使能虚拟终端, 最后调用 suspend_ops->end().
在返回到enter_state()函数中的, 当 suspend_devices_and_enter() 返回之后, 外设已经唤醒了, 可是进程和任务都仍是冻结状态, 这里会调用suspend_finish()来解冻这些进程和任务, 并且发出Notify来表示系统已经从suspend状态退出, 唤醒终端.
到这里, 全部的休眠和唤醒就已经完毕了, 系统继续运行了.