8、电源管理入门之休眠唤醒

news2024/10/6 6:04:35

1.基本概念和框架

1.1 基本概念

1.2 休眠唤醒技术框架

2. 核心代码分析

3. 详细分析

3.1 suspend sys节点入口

3.2 state_store&pm_suspend

3.3 enter_state

3.3.1 valid_state

3.3.2 suspend_prepare

3.3.3 suspend_devices_and_enter

3.3.4 dpm_suspend_start

3.3.5 suspend_enter

3.3.6 suspend_finish

3.4 唤醒源设置

3.5 struct platform_suspend_ops

3.6 ATF中处理

当我们不用设备的时候，一般需要关机，用的时候再开机，这样有一个问题，开机非常的慢，那么有什么方法即省电又可以快速开机呢？

答案就是休眠唤醒suspend、resume。甚至很多消费者设备例如手机汽车都是假关机，其实还是休眠，这样用户体验好啊，随时用几秒就可以唤醒使用，用户体验才是王道。

休眠唤醒很重要，一般指的是STR（stroe to RAM），其技术涉及范围很广，需求也很多。有电池的设备可以省电，另外就是电源供电的也可以延长设备使用寿命。

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1.基本概念和框架

1.1 基本概念

STR

一般的嵌入式产品仅仅只实现了挂起到RAM（也简称为s2ram，或常简称为STR），即将系统的状态保存于内存中，并将SDRAM置于自刷新状态，待用户按键等操作后再重新恢复系统。

STD

少数嵌入式Linux系统会实现挂起到硬盘（简称STD），它与挂起到RAM的不同是s2ram并不关机，STD则把系统的状态保持于磁盘，然后关闭整个系统。

这些休眠方式，可以通过操作设备节点/sys/power/state设置freeze、standyby、STR（suspend to RAM）和STD（suspend to disk）去实现。通过写入”freeze”、”standby”和”mem”，即可触发它们。

休眠后，可以通过唤醒源（按键、RTC、屏幕、USB拔插等）对系统进行唤醒，唤醒源是不休眠的，需要保留下来监听唤醒操作。

1.2 休眠唤醒技术框架

上层service通过wakelock的使用，在系统不需要工作的时候经由power manager利用PM core提供的文件节点发起休眠。
PM core实现power manage的核心逻辑，为上层services提供操作休眠唤醒的相关接口，通过利用底层相关的技术实现休眠唤醒过程中的cpu hotplug、wakup source enable/disable、设备的suspend&resume等。
休眠的过程中PM driver会配置、取消唤醒源，调用设备的suspend&resume函数，进行syscore的suspend&resume操作。

Services

Services部分由两类service组成，power manager service及普通的app service。其中，power manager service提供了wakelock锁的create/request/release管理功能，当没有services持有wakelock的话，power manager service会通过往文件节点/sys/power/state写mem发起内核的休眠。

PM core

PM core部分提供了wakelock（决定是否发起休眠）的实现，wakeup_count（用于各services释放wakelock后，到发起内核休眠的期间是否有唤醒源，从而是否进行resume的管理）的实现，suspend的实现。这三个功能分别向上层提供了相应的文件节点，供上层操作。休眠、唤醒的过程中会涉及到进程的freeze&thaw，wakeup source的使能、失能，设备的休眠、唤醒，power domain的关、开，cpu的拔、插等功能或框架。相关代码如下：

kernel/power/main.c----提供用户空间接口(/sys/power/state)
kernel/power/suspend.c----Suspend功能的主逻辑
kernel/power/suspend_test.c----Suspend功能的测试逻辑
kernel/power/console.c----Suspend过程中对控制台的处理逻辑
kernel/power/process.c----Suspend过程中对进程的处理逻辑

PM driver

PM driver部分主要实现了设备驱动的suspend&resume实现，架构驱动（gpio、irq、timer等）低功耗相关的操作。

//Device PM
drivers/base/power/* 

//Platform dependent PM
include/linux/suspend.h----定义platform dependent PM有关的操作函数集
arch/xxx/mach-xxx/xxx.c或者
arch/xxx/plat-xxx/xxx.c----平台相关的电源管理操作

suspend&resume过程概述