linux电源管理--休眠与待机

简介

Linux内核支持多种睡眠状态，例如：Freeze、mem和disk等。通过在用户空间向"/sys/power/state"分别写入freeze、disk、和mem等即可触发。

这里主要通过对两种睡眠状态：挂起到内存和挂起到硬盘来分析。

1. 挂起到内存

   计算机将当前的运行状态放到内存中，关闭其他的硬盘等外设设备，进入等待状态。只需要为内存提供少量需要的电力维持数据存储。恢复时计算机从内存中读出数据，恢复到挂起之前的状态，恢复速度较快。

2. 挂起到disk

   计算机将当前的运行状态放到disk的特定文件或特定区域中，RAM也可以被关掉，因此，此时的恢复时间相较挂起到内存需要更多的时间，需要先从disk中读回数据到RAM，然后再恢复计算机的状态。当计算机选择挂起到disk中后，可以关闭掉硬盘、外设等设备，并且计算机进入到完全关机状态，不耗电。

 

相关代码分布

内核中的suspend及resume过程主要有包含PM Core、Device PM以及Platform PM等几个部分，具体如下：

• PM Core

  • kernel/power/user.c ---- 提供用户空间接口

  • kernel/power/suspend.c ---- suspend功能的主要逻辑

  • kernel/power/suspend.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

  • kernel/power/hibernate.c ---- suspend-to-disk 功能实现

  • kernel/power/swap.c ---- suspend-to-swap 功能实现

  • kernel/power/main.c ---- PM subsystem core functionality

• Device PM

  • drivers/base/powe/* ---- 设备驱动相关电源管理处理逻辑，主要功能是：对下，定义Device PM相关的回调函数，让各个具体设备的驱动实现；对上，实现统一的PM操作函数，供PM核心逻辑调用

  • 相关的具体设备驱动

• Platform PM

  • include/linux/suspend.h ---- 定义platform dependent PM有关的处理逻辑

  • 具体平台架构的电源管理操作

 

suspend与resume流程分析

接下来介绍suspend与resume的流程，并简单分析相关函数。

suspend流程

Linux suspend主要有以下三个步骤：

1. 冻结用户态进程和内核态任务

2. 调用设备注册的suspend回调函数，按照注册顺序执行

3. 休眠核心设备和CPU

对linux suspend流程做一个分析，代码大致流程如下图所示：

 

 

resume流程

从待机状态恢复的流程从syscore_resume函数开始。这个函数唤醒系统的核心设备。

与恢复相关的函数还有：

1. arch_suspend_enable_irqs  :  使能中断
2. enable_nonboot_cpus  :  使能非启动CPU
3. suspend_ops->wake  :  执行处理器的wake函数
4. dpm_resume_start  :  唤醒外设
5. dpm_resume_end  :  resume所有非系统设备，即执行所有注册设备的resume回调函数
6. resume_console  :  resume console子系统，此时printk可用
7. suspend_finish
1. suspend_thaw_processes  :  解冻进程
2. pm_notifier_call_chain  :  广播一个系统suspend结束的Notify，外设在收到通知时会做一些准备
3. pm_resotre_console  :  恢复控制台

 

参考链接

• https://blog.csdn.net/zirconsdu/article/details/9355657?utm_medium=distribute.pc_relevant.none-task-blog-BlogCommendFromMachineLearnPai2-2.channel_param&depth_1-utm_source=distribute.pc_relevant.none-task-blog-BlogCommendFromMachineLearnPai2-2.channel_param
• https://blog.csdn.net/qwaszx523/article/details/52651000
• http://www.wowotech.net/linux_kenrel/suspend_and_resume.html