linux 电源管理

ACPI共有六种状态，分别是S0到S5，它们代表的含义分别是：
　　S0--实际上这就是我们平常的工作状态，所有设备全开，功耗一般会超过80W；
　　S1--也称为POS（Power on Suspend），这时除了通过CPU时钟控制器将CPU关闭之外，其他的部件仍然正常工作，这时的功耗一般在30W以下。In this state, no system context is lost (CPU or chip set) and hardware maintains all system context.
　　S2--这时CPU处于停止运作状态，总线时钟也被关闭，但其余的设备仍然运转。This state is similar to the S1 sleeping state except that the CPU and system cache context is lost
　　S3--这就是我们熟悉的STR（Suspend to RAM），这时的功耗不超过10W。all system context is lost except system memory. CPU, cache, and chip set context are lost in this state.
　　S4--也称为STD（Suspend to Disk），这时系统主电源关闭，硬盘存储S4前数据信息，所以S4是比S3更省电状态。It is assumed that the hardware platform has powered off all devices. Platform context is maintained.
　　S5--这种状态是最干脆的，就是连电源在内的所有设备全部关闭，即关机（shutdown），功耗为0。

linux支持3种ACPI的节电模式：

1. S1 － POS standby, power on standby 显示屏断电，主机通电

2. S3 － STR standby, (supend to ram) 挂起到内存，键盘不能唤醒，需要从电源键唤醒

3. S4 －hibernate （supend to disk）挂起到硬盘，需要从硬盘恢复

可以简化为 sleep 分为standby 和mem， hibernate即disk分为shutdown和platform（shutdown将系统状态保存到磁盘，BIOS关闭计算机；platform同时点亮挂起指示灯）

For device driver, linux takes S1/S3 exactly the same. The difference is in linux kernel, but NOT the driver. The kernel does different things for S1 and S3.

cat /sys/power/state 检查内核支持哪些节电模式，有standby，mem，disk等

linux 设备模型中一条就是为了电源管理和系统管理，能让系统以特定的顺便遍历硬件。

linux中休眠主要做三件事情：冻结用户进程和内核任务；调用注册的设备的suspend回调函数；休眠核心设备和CPU

# echo standby > /sys/power/state

用户对于/sys/power/state 的读写会调用到main.c中的state_store()，

1. 同步文件系统

2. 关掉用户态的helper进程，并调用suspend_freeze_processes()冻结所有的进程

3. 调用suspend_devices_and_enter()休眠所有的外设。在这个函数中, 先对于dpm_list（device_add中调用device_pm_add时添加）中的每个设备调用dpm_prepare；然后在dpm_suspend()中对于dpm_list中所有的设备调用device_suspend()。device_suspend依次调用class->pm, type->pm, bus->pm。譬如pci总线，bus->pm是pci_bus_type的pci_pm_suspend。这个函数判定如果legacy pci的话（即在pci_driver中指定了suspend、suspend_late、resume、resume_early等）则调用pci_legacy_suspend，会由dev找到pci_dev，然后找到pci_drvier，调用其suspend（即在register_pci_driver中的参数）；如果非legacy&(!pm)，则pci_disable_enabled_device(写入非master)；如果非legacy并且driver->pm不为NULL，则调用driver->pm接口(并不调用driver->suspend)。

4. 调用dpm_suspend_enter。禁止所有的irq，对于dmp_list中的设备依照反序调用bus->pm->suspend_noirq，禁用没启用的CPU，sysdev_suspend，suspend_ops->enter(state)（要么acpi_suspend_ops_old，要么acpi_suspend_ops）。

resume 的过程刚好是反向过程。

因为所做的项目用到了多处kernel thread，在处理driver的时候要特别注意。默认情况下，所有的kernel thread并不能freeze（用户态的都可以），只有显示调用了set_freezable的才可以（去掉PF_NOFREEZE标志，但是不能重新设置PF_NOFREEZE标志）。kernel thread通过调用try_to_freeze进入睡眠（或者通过调用wait_event_freezable来调用try_to_freeze)，如果try_to_freeze返回error，则整个hibernation过程失败。

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