wakeup_in休眠唤醒

问题背景：实现一个休眠唤醒的功能，并可控制的使单板进入休眠或者唤醒的状态（管脚拉低进入休眠状态，拉高恢复）。以此来达到LPM(低功耗模式)的目的。

文档以wakeup_in管脚的休眠唤醒功能为例，描述了一个平台驱动从注册，匹配以及Probe内容的填充的一整个驱动实现的流程。

Wakeup_in管脚休眠唤醒功能的调试，大致可以分为下面这几个步骤来实现：

1. 配置设备树

2. 注册驱动

3. probe函数

4. 驱动内容填充

5. 上层处理

1. 配置设备树

Pinctrl.dtsi配置：

在驱动的注册过程中，设备树起的是信息传递的作用。所以不论是根据驱动找设备树，还是根据设备树找对应的驱动代码，都是可以通过compatible这个属性来查找。

节点名称 {

compatible：compatible属性是一个字符串的列表。（用于驱动和设备的匹配绑定）。wakeup_in_gpio：指向gpio控制器tlmm_pinmux(引用该节点)，gpiox_82引脚，低电平有效。qcom,gpio-names：goio名称。

Pinctrl-names：定义了pin脚用到的state列表。

Pinctrl - x：pin脚的两种配置状态。（在驱动中获取pin脚状态时会根据名称来匹配）。

};

GPIO的信息在/sys/kernel/debug/gpio文件内可以查看：

在驱动中获取gpio号时，获取到的不是82，而是一个与Linux通用GPIO API一起使用的GPIO编号，这里是924-1023，其中gpio82对应的GPIO编号是1006。

2. 注册驱动

platfprm_driver结构体如下：

平台驱动结构体内，内嵌继承了一个设备驱动结构体。后续的注册过程，会完成这个结构体相关内容的填充。

平台驱动的设计主要是完成平台驱动结构体的填充和注册。

以wakeup_in驱动为例，完成了：

平台驱动的probe函数实现：.probe = wakeup_in_probe,。它是驱动的入口函数，当总线完成了设备的 match 操作以后就会进入驱动中该函数的运行。

平台驱动的remove函数实现：.remove= wakeup_in_remove,

实现设备驱动的name、owner、pm、of_match_table变量。

注册的过程：

这里是实现对device_driver结构体内相关函数和变量的赋值。并将 driver的总线类型初始化为platform_bus_type。赋值完成后，将device_driver结构体作为参数传递，继续注册：

device_driver结构体如下：

继续跟代码：

driver_find传入两个参数，name和bus。通过驱动的name在bus上查找这个驱动是否已经注册过了，防止重复注册。（未注册则返回NULL）。

接下来的这个bus_add_driver接口，会根据总线类型把驱动添加到bus上，也是驱动正式开始注册的入口：

先通过bus_get接口获取总线（这里bus_type对应的是platform_bus_type）。

klist_init，kobject_init_and_add 和klist_add_tail，主要完成了Kobject的初始化和将初始化的kobject尾插到kset链表中。并给驱动创建目录（sys/bus/xxx/driver/xxx）。

到这块为止，其实已经将驱动注册到了内核中。接下里的操作，就是尝试给这个驱动匹配对应的设备。

driver_attach：尝试将这个驱动和设备进行绑定。

这里会获取设备链表里的每一个device，并调用fn(dev,data)，也就是__driver_attach：

这里的match调用的是platform_match来进行匹配：

先将dev和drv转换为平台设备和驱动，然后会进行一个匹配方式的选择：这里采用OF类型（设备树类型）来进行匹配：

这里的drv->of_match_table，是在平台驱动结构体填充时赋值的：

name/type/compatible这三个匹配项，只要有一个不为空，就满足匹配条件，继续往下执行。

of_device_id结构体：

然后这里会进行一个匹配内容的选择，通过name/type/compatible。可以看出来，compatible是匹配优先级最高的项。这里使用compatible来进行匹配。

如果匹配成功了，则最后返回1。然后回到__driver_attach，执行device_driver_attach:

进入really_probe函数：将device结构中的driver指针指向这个驱动，这里就正式完成了驱动设备的匹配。

接下来会调用上面注册的drv->probe，也就是平台驱动结构体填充时赋值的probe。并且将与驱动匹配的dev作为参数传给drv的probe函数。

至此，驱动的整个注册匹配过程就结束了，接下来就开始probe该驱动。

3. probe函数

定义一个要用到的结构体：

wakeup_in管脚的休眠唤醒，在probe中主要体现在对pin、gpio、irq等资源的申请和初始化，以及相关功能函数的初始化。

调用devm_pinctrl_get函数，向内核申请dev的pin脚资源。成功则会返回一个指向申请到的pin脚号的指针。（一个pinctrl的句柄，后面就可以通过该句柄，来对申请的pin脚进行操作）。

pinctrl_lookup_state这个函数，会根据传入的第二个参数state_name去遍历p->state链表的所有的状态，通过name来进行匹配，如果匹配成功，则返回指向这个状态的指针。

然后通过pinctrl_select_state这个函数，来将设备树中的pinctrl中的信息配置到该pin中。

通过of_get_named_gpio函数，根据第二个参数去设备树中查找对应的gpio，如果查询成功，则返回一个与Linux通用GPIO API一起使用的GPIO编号。

像pin/gpio这些在内核中都属于资源，所以使用之前先申请。通过pinctrl_gpio_request函数来向内核申请一个pin脚当作gpio来使用。

申请到gpio之后，通过pinctrl_gpio_direction_input函数，将gpio配置为输入方向。

通过gpio_to_irq函数，来获取gpio对应的中断号，成功则返回该中断号。

通过gpio_to_irq获取到gpio对应的中断号后，再调用request_irq函数进行中断的注册：将这个中断号、中断的irq_handler、中断触发方式以及中断的名称注册到内核里。（注册的中断可以在/proc/interrupts文件内查看）。

通过wakeup_source_register函数来创建唤醒源设备，并将唤醒源设备加入全局的唤醒源设备列表，成功则返回指向这个唤醒源设备的指针。（注册的唤醒源设备可以在/sys/kernel/debug/wakeup_sources文件内查看）。

调用create_workqueue函数来创建一个工作队列，成功则返回指向该workqueue的指针。

调用INIT_WORK()函数来创建一个工作函数，并将该工作函数赋值给pdata->wk_work变量。

实现驱动LPM模式的suspend和resume，需要有一个中断唤醒源来将系统从sleep状态唤醒。通过调用enable_irq_wake(irq)函数，使该irq具有唤醒系统的功能 。（如果不设置该函数，则进休眠后就不会醒来）。

Probe主要的流程如图所示：

注：中断注册成功之后，要确保该中断有唤醒系统的特性。调用enable_irq_wake()接口来实现该功能。

Probe完成之后，接下来需要填充驱动所要实现的内容：在wakeup_in管脚拉低时，表示允许模组进入休眠状态，拉高时唤醒模组。

Linux pm core提供了wakelock及autoslepp内核休眠机制。autosleep 和 wakelock是并行存在，只有 wakelock 唤醒锁全部释放且 autosleep 为 enable 时，系统才能进入休眠。

autosleep节点路径为/sys/power/autosleep，该值为mem表示打开autoslepp功能，值为off表示关闭。

4. 驱动内容填充

外部触发中断(拉高拉低wakeup_in) --> irq_handler() --> timer_handler() --> work() -->odm_notify()。

拉高或者拉低wakeup_in管脚，触发中断，执行irq_handler：

在中断处理函数中调用mod_timer()来重新启动定时器。

定时时间超时后，执行timer_handle:

在定时器处理函数中，调用queue_work()来将pdata->work工作函数提交到pdata->wk_wq工作队列的工作链表中，并唤醒等待队列，然后执行该工作函数。

通过gpio_get_value()接口获取当前wakeup_in管脚的电平状态，来判断是要进休眠还是要唤醒

如果是要进休眠，则调用_pm_relax()来给wakelock释放锁。

如果是要唤醒，则调用_pm_stay_awake()来给wakelock持锁。这里传入的参数都是probe中申请的指向唤醒源设备的指针。

串口发送awk '{ printf("%-32s %d\n", $1, $6) }' /sys/kernel/debug/wakeup_sources指令可以查看当前设备持锁情况。

要使设备能进休眠或者唤醒，需要满足两个条件：持锁&&autosleep写mem；释放锁&&autosleep写off。

work函数中完成了持锁释放锁的操作，然后在进休眠时调用netlink_report_suspend，唤醒时调用netlink_report_resume函数：

休眠和唤醒对应不同的msg.id，然后调用odm_notify()函数，携带着对应的msg信息传递到上层去处理。

流程框图如图：

5. 上层处理

上层会根据传递上来的msg，根据不同的msg.id来执行对应的case：

如果是要进休眠，则调用frwk_system函数来给autosleep写mem；如果是要唤醒，则给autosleep写off。

至此，休眠和唤醒各自的两个条件都满足了，就可以实现休眠唤醒功能了。