2014暑期訓練之Linux kernel power
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本课程讲解了Linux内核的电源管理，包括自动睡眠、休眠和关机等功能的实现与代码分析。课程内容涵盖了关键的数据结构、函数和系统调用，帮助学生理解电源管理的工作原理。主要讲师为张大纬，学员包括陈冠宇和郭储嘉。
![• pm_sysrq_init(void)
• 功用：呼叫了__sysrq_swap_key_ops，將結構送
入sysrq_key_table[i]列表中。最後將RCU做同步，
使得更新與讀取是為同步。
• 來源：drivers/tty/sysrq.c
2014/8/26
69](https://image.slidesharecdn.com/linux-kernelpower-140912073905-phpapp01/85/2014-Linux-kernel-power-69-320.jpg)
![static int enter_state(suspend_state_t state)
(line 370)
• 判斷是否為凍結狀態
• kernel/power/main.c, line 75
• [TEST_NONE] = "none"
• [TEST_CORE] = "core"
• [TEST_CPUS] = "processors"
• [TEST_PLATFORM] = "platform"
• [TEST_DEVICES] = "devices"
• [TEST_FREEZER] = "freezer"](https://image.slidesharecdn.com/linux-kernelpower-140912073905-phpapp01/85/2014-Linux-kernel-power-76-320.jpg)
2014暑期訓練之Linux kernel power
- 1. The Power On Linux-Kernel 課程：Linux-Kernel At Summer Training In 2014. 學生：陳冠宇、郭儲嘉 老師：張大緯老師
- 2. • Agenda • Introduction Why we choice Data structure in “Kconfig” • Explain Code autosleep.c poweroff.c suspend.c • Summary 2014/8/26 2
- 3. • Introduction Why we choice. Data structure in “Kconfig” 2014/8/26 3
- 4. • Why we choice 「電」的問題無論在任何電器用品上都是重 要的一環。任何控制設備都與電息息相關，舉 凡開關機、待機、休眠、外接設備的驅動程式 等皆與「電」脫離不了關係。 鑑於此，選擇此主題將是我們對於核心與外 部設施連接的最佳切入點。 2014/8/26 4
- 5. • Kconfig • SUSPEND • SUSPEND_FREEZER • HIBERNATION • PM_STD_PARTITION • PM_AUTOSLEEP • PM_WAKELOCK • PM_RUNTIME • PM_DEBUG • PM_ADVANCED_DEBUG • PM_SUSPEND_TEST 2014/8/26 5
- 6. • SUSPEND • 允許系統進入睡眠狀態。在對記憶體供電的 狀況下將內容保存起來。 例如：SUSPEND– TO–RAM. • 相依於ARCH_SUSPEND_POSSIBLE. • SUSPEND_FREEZER • 如果關閉此功能，在暫停的狀況下就不會讓 任務凍結。(強烈不推薦關閉) • 相依於SUSPEND. 2014/8/26 6
- 7. • HIBERNATION • 啟動「Suspend to disk(STD)」的功能，在許多 作業系統的User Interface之中，大家都稱呼他 為「休眠」。STD會將確認點放置於系統當中 以確認系統的資料從記憶體儲存到硬碟當中， 並將之斷電。當重新啟動的時候，此確認點 將會置放於reboot上。 • 相依於 • SWAP • ARCH_HIBERNATION_POSSIBLE 2014/8/26 7
- 8. • HIBERNATION(contd.) • 在Kconfig中有推薦使用者可以將resume的路 徑放置在核心的bootloader的配置檔案 （configuration file）當中。 2014/8/26 8
- 9. • PM_STD_PARTITION • 預設的重新啟動區域在做STD時將會尋找映像 檔案以完成動作。幾乎全部的使用者在此區 域上都會有所不同。 • 該配置（PM_STD_PARTITION）必須在暫停 之前設置成SWAP磁區，否則休眠後將無法甦 醒。另外，該磁區是可以被指定覆寫的。 格式：resume=/dev/<other device> 範例：resume=/dev/sda2 • 相依於HIBERNATION 2014/8/26 9
- 10. • PM_AUTOSLEEP • 允許核心觸發系統功能「進入全域性的睡眠 模式」，只要沒有任何喚醒源有活動將之影 響到，就不會導致喚醒的動作發生。 • 相依於PM_SLEEP(尋根究底和SUSPEND有關) • PM_WAKELOCK • 允許使用者空間可以搭配sysfs-based的 Interface去創造、啟動和關閉喚醒源的事件。 • 相依於PM_SLEEP. 2014/8/26 10
- 11. • PM_WAKELOCK(contd.) • Sysfs：為Linux2.6所提供的虛擬檔案系統，這 個檔案系統不僅可以把裝置、驅動程式的資 訊從核心輸到用戶空間，也可以用來對裝置 和驅動程式做設定。 每個被加入Driver model tree的物件包括驅動 程式、裝置等都會在sysfs檔案系統中以目錄 的方式呈現。 2014/8/26 11
- 12. • PM_RUNTIME • 允許I/O裝置可以在特別指定的閒置週期過後 的run-time狀況下進入低功耗狀態，如果有硬 體生成的喚醒事件或是由裝置需求導致而產 生，將會為了回應這些事件而導致其甦醒。 • 相依於!IA64_HP_SIM(init/Kconfig) 2014/8/26 12
- 13. • 各種硬體配置、工業標準等。 2014/8/26 13
- 14. • PM_DEBUG • 該選項允許在Power management code中做各 種調整的支援，這對於PM在Debug和回報錯 誤上是相當有幫助，例如suspend support。 • 相依於PM. • PM_ADVANCED_DEBUG • 加入一個額外的sysfs的屬性，從使用者的空 間去訪問裝置物件中PM的檔案。 • 在此該註解特別提醒：「如果您不是一個對 除錯和測試PM相當有興趣的核心系統開發人 員，請別任意使用。」 • 相依於PM_DEBUG. 2014/8/26 14
- 15. • PM_SUSPEND_TEST • 此選項可以讓您在啟動狀態下暫停您的機器， 並且在數秒後再次甦醒。其甦醒源使用了RTC 的計時使之產生喚醒源的警告。 當然，使用者必須先擁有系統的RTC裝置的鏈 結，並請確保它是可以用的，否則使用者將 無法測試。 • 相依於 • SUSPEND • PM_DEBUG • RTC_CLASS 2014/8/26 15
- 16. • Explan Code • autosleep.c • poweroff.c • suspend.c 2014/8/26 16
- 17. • autosleep.c • 在閒暇之時，讓系統「睡眠」。 1. 宣告、定義工作的內容和屬性。 2. 得知現行的「目標」及「狀況」。 3. 「確保」手邊的工具齊全。 4. 「開始」工作。 2014/8/26 17
- 18. • 注意事項 • 若是喚醒源被呼叫，可以利用mutex以確保資 源的安全，否則將有可能會進入死結的狀態 當中。 • 另外mutex_lock_interruptible是可以被使用的， 但是如果auto_sleep的循環不斷嘗試著去Freeze processes，則將會發生錯誤。 2014/8/26 18
- 19. • Autosleep_state： 經被宣告為int型態的suspend_state_ttypedef所宣 告。 • 參考：include/linux/suspend.h • autosleep_wq： 經Workqueue_struct宣告，內 部宣告了工作隊列表、保護用的mutex、顏色、 隊列甚至如果想要的話，則還有sysfs、 lockdep可用。 • 參考：kernel/workqueue.h 2014/8/26 19
- 20. 2014/8/26 20
- 21. • try_to_suspend(struct work_struct *work) 1. 判斷喚醒源數量 2. 系統是否有在跑動 3. 自動睡眠的模式為何 4. 確認是否有其他的任務也嘗試著讓系統睡眠 5. 再次判斷喚醒源的數量，若還是有，則代表 有錯誤發生，處理錯誤。 2014/8/26 21
- 22. • pm_get_wakeup_count()： • 功用：讀取暫存器的wakeup-events的數量。如 果並沒有任何處理中的喚醒事件則回傳ture。 • 來源：drivers/base/power/wakeup.c 2014/8/26 22
- 23. • pm_save_wakeup_count()： • 功用：若當前的Counter和喚醒源的事件數量相 同且並無任何喚醒源事件，則將目前的Counter 記錄下來並且回傳True確認正在處理事件。 • 來源：drivers/base/power/wakeup.c 2014/8/26 23
- 24. • PM_SUSPEND_ON： • 功用：ACPI的S0。 • 來源：driver/acpi/sleep.c 2014/8/26 24
- 25. • ACPI • ACPI( Advanced configuration and power interface)：工業標準。提供作業系統應用程式 管理所有電源管理介面。其中工作狀態分之 為： • G0(S0)：正常工作狀態。 • G1：睡眠，細分為S1~S4四種狀態，喚醒時間 從S1~S4愈來愈慢。 • STANDBY、MEM、MAX，分別等於S1(最耗 電的睡眠模式)、S3(掛置到記憶體中，稱之為 暫停，仍然對記憶體供電)及S5(G2) 2014/8/26 25
- 26. • ACPI(contd.) G2(S5)：Soft off，電腦仍然可以被鍵盤、clk、 網路、電話或是USB裝置所喚醒。 G3：Mechanical off。幾乎和G2相同，將電腦的 電源全部移開，但此時的RTC依然在跳動。 2014/8/26 26
- 27. • pm_suspend() ： • 功用：確認系統暫停的狀態。確認是否有其他 的任務也試著讓系統進入暫停狀態。而後藉由 Freeze來凍結外部的程序。 • 來源：kernel/power/suspend.c 2014/8/26 27
- 28. • schedule_timeout_uninterruptible(HZ/2) • 功用：若系統喚醒的發生原因未知，則會等待， 並防止系統暫停及喚醒的循環。如果之後程式 正常，則會繼續排程(schedule)。但如果有問題， 則會由核心告知系統錯誤並且傾印問題進入 stack中。 • 來源： kernel/timer.c 2014/8/26 28
- 29. 2014/8/26 29
- 30. • static DECLARE_WORK() • 功用：在此是將try_to_suspend初始化。利用到 __WORK_INITIALIZER(n, f))，將內部的料、 入口、使用Function、工作的lockdep等初始化。 • 來源：include/linux/workqueue.h 2014/8/26 30
- 31. • queue_up_suspend_work() • 功用：讓設備在指定的CPU中工作。內部判斷目 前autosleep的狀態，如果到達一定標準則開始 做排隊，此時才會去關閉一些外部設備，否則 若無此判斷進來無意義。__queue_work(cpu, *wq, *work)來指定相對的CPU和隊列、工作等 將之傳入。 • 來源：kernel/workqueue.c 2014/8/26 31
- 32. • pm_autosleep_state(void) • 功用：整數型態。將回傳目前autosleep的狀態 autosleep_state。(呼應到suspend_state_t) • 來源：kernel/power 2014/8/26 32
- 33. • pm_autosleep_lock(void) • 功用：整數型態。內部將判斷該藉由快速通道 或是慢速來進行mutex的luck。若為快速則是內 部count從1->0時上lock，若為慢速則有可能會 使用到interrupt. • 來源： • asm-generic/mutex-xchg.h • kernel/locking/mutex.c 2014/8/26 33
- 34. • 快速：藉使用mutex_set_owner直接對該 lock.owner做當前狀態的儲存。 • 慢速：必須將目前的LOCK、任務中斷、回傳點 等一一傳入__mutex_lock_common中，禁止搶占 (preempt_disable)後才可以取得mutex的使用。 2014/8/26 34
- 35. • pm_autosleep_unlock(void) • 功用：相對於pm_autosleep_lock，此function則 是利用mutex_unlock()直接解除autosleep_lock的 鎖。 • 來源：kernel/locking/mutex.c 2014/8/26 35
- 36. • pm_autosleep_set_state(int state) • 功用：確認目前的狀態，如果狀態確定是非正 常工作狀態才進入suspend，否則就關閉自動睡 眠並且回到正常工作。 • 步驟： 1. 通知PM Core有喚醒事件。（防止其他喚醒源） 2. Mutex上鎖、讀取當前工作的狀態。 3. 通知PM Core喚醒事件已經結束了。 4. 確認目前工作狀態。 5. 解除mutex。 2014/8/26 36
- 37. • EINVAL(invalid argument無效參數)=22。 • 來源：include/uapi/asm-generic/errno-base.h 2014/8/26 37
- 38. • __pm_stay_awake(autosleep_ws) • 功用：通知PM Core喚醒事件，傳入參數為 Wakeup-source。告知目前狀態的喚醒源。 • 來源：drivers/base/power/wakeup.c 2014/8/26 38
- 39. • __pm_relax(autosleep_ws) • 功用：通知PM Core喚醒事件結束。允許其他 喚醒源通知。 • 來源：drivers/base/power/wakeup.c 2014/8/26 39
- 40. • pm_wakep_autosleep_enabled(bool) • 功用：修改全部喚醒源的autosleep的啟動狀態。 • 來源： drivers/base/power/wakeup.c 2014/8/26 40
- 41. • pm_autosleep_init(void) • 功用：初始化autosleep，結果正常則會回傳0， 否則將回傳ENOMEM。 • 步驟： 1. 判斷喚醒源是否製造成功 2. 判斷分配工作隊列是否成功 3. 移除喚醒源，回傳錯誤。 2014/8/26 41
- 42. • wakeup_source_register(char *name) • 功用：製造一個喚醒源並且將之加入到列表中。 內部會先使用wakeup_source_create(name)，並 且利用wakeup_source_add將之加入。 • ENOMEM=Out of memory • 來源：drivers/base/power/wakeup.c 2014/8/26 42
- 43. • alloc_ordered_workqueue(name, arg) • 功用：分配已有序的工作隊列。與 alloc_workqueue相關，分配一個特定的區段給 它。 • 來源： • include/linux/workqueue.h • Documentation/workqueue.txt. 2014/8/26 43
- 44. • wakeup_source_unregister(void) • 功用：從表列中移除喚醒源。利用到 wakeup_source_remove(ws) , wakeup_source_des troy(ws)。 • 來源： deivers/base/power/wakeup.c 2014/8/26 44
- 45. • Poweroff.c • 系統要求正常地將機器關機(斷電)。 • 步驟： 1. 設定關機的執行步驟 2. 將「關機」這項工作宣告好 3. 將此「工作」放進排程中 4. 宣告成結構，方便呼叫引用 5. 初始化此結構，並將此初始化放置於列表中。 2014/8/26 45
- 46. • do_poweroff(struct) • 功用：將系統正常關機，內部使用到 kernel_power_off。 • 步驟： 1. 關機前的準備。(shutdown_prepare) 2. 判斷是否準備完成（指定完成），完成後 做該Function的動作。(Poweroff-prepare) 3. 設定指定的ＣＰＵ去工作。(migrate) 4. 讓系統核心逐一關閉。(syscore-shutdown) 5. 系統回傳信息後將核心信息存好。 (kmsg_dump) 6. 機器關機。(machine_power_off) 2014/8/26 46
- 47. 2014/8/26 47
- 48. • kernel_shutdown_perpare(enum) • 功用：關機前的準備。使用鏈上的功能，並將 當前系統狀態處存下來，而後關閉 Usermodehelper並將每一個裝置關機。 • 來源：kernel/reboot.c 2014/8/26 48
- 49. • 通知鏈結(notifier_call_chain)： • 功用：Linux系統中有提供「通知鏈結」的功能， 鏈表上的每一個節點都有一個Function，當事件 發生時表上的節點所對應的Function將會被執行。 所以對表來說有一個接收、一個通知。 • 總和來說，事件的接收者將事件發生時所對應 的操作存起來，當事件發生時通知者依次執行 每一個元素的Function。 • 程式中使用的是可阻塞的通知鏈。 • 程式來源：kernel/reboot.c 2014/8/26 49
- 50. • 通知時的注意事項 • 功用：關閉RCU機制才去做通知。 • 來源：kernel/reboot.c 2014/8/26 50
- 51. • RCU(Read Copy Update) • 功能：允許多個讀取與更新同時發生的事件， 不使用Lock的概念，適合讀者多寫者少的狀況。 利用read-lock(時間到輪流)來避免強佔事件。 • 來源：kernel/locking/rwsem.c 2014/8/26 51
- 52. • usermodehelper_disable() ： • 功用：一般而言，系統調用函式是相當常見的， 一般而言都是由使用者調用kernel的function。 • 當方向相反的使用則需要使用usermodehelper。 例如當kernel找到一個device，而需要load某個 module。而此function就是防止有新的helper出 現。 • 來源： Kernel/kmod.c 2014/8/26 52
- 53. 2014/8/26 53
- 54. • device_shutdown() • 功用：對每一個裝置呼叫shutdown()指令。利用 尋訪Device list去一一的將裝置關機，又稱 offline • 來源：drivers/base/core.c 2014/8/26 54
- 55. 2014/8/26 55
- 56. • pm_power_off_prepare() • 功用：利用Function point的方式，可以從外部 將需要的功能存入此函式中並且將之執行。用 判斷式判斷是否已指向需要的Function。 • 來源：kernel/reboot.c 2014/8/26 56
- 57. • migrate_to_reboot_cpu() • 功用：關閉熱插拔裝置、運行任務在指定的 CPU上並防止有其他的任務遷移至本區、確認 只運行在適當的處理器上。可參考同檔案下的 kernel_restart。 • 來源：kernel/reboot.c 2014/8/26 57
- 58. • CPU_hotplug_disable() • 功用：將熱插拔系統關閉。熱插拔指的是在電 腦熱機的狀態增減硬體。過去大家是使用套件， 當新裝置進入時該套件會自行配置。在linux2.6 版過後，採用udev自動產生，而它不只是一個 設備檔案產生器，更是一個核心信息的監聽器。 • 來源: kernel/cpu.c 2014/8/26 58
- 59. • set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(cpu)) • 功用：確保只運行在指定的CPU上。內部使用 到task_lock來確認不會有其他的任務參雜且可 確認任務的正確性及CPU使用的正確性。 • 來源： kernel/sched/core.c 2014/8/26 59
- 60. • syscore_shutdown() • 功用：執行Function使得被暫存的系統核心逐一 關閉，例如中斷裝置等。本部分也是利用list的 方式逐一關閉。 • 來源： deivers/base/syscore.c 2014/8/26 60
- 61. • pr_emerg("Power downn") • 功用：在定義中使用printk的方式由核心告知使 用者，優先權為KERN_EMERG(最高優先權， 告知系統不可用) • 來源： include/linux/printk.h, kern_levels.h 2014/8/26 61
- 62. • kmsg_dump() • 功用：將kernel的log傾印至kernel message dumpers中，方便以後檢索時可以使用。傾印可 以儲存程式資訊，以便在偵錯的時候使用。 • 來源： kernel/printk/printk.c 2014/8/26 62
- 63. • machine_power_off(void) • 功用：因include reboot.c，故以該檔內的意思為 主。 直接執行struct machine_ops的power_off將系統 關閉，此處若用int做受值可以接受回傳的系統 值即可知道錯誤與否。 • 來源： arch/sh/kernel/reboot.c 2014/8/26 63
- 64. • DECLARE_WORK(poweroff_work, do_poweroff) • 功用：工作的宣告。此Function是使用 __WORK_INITIALIZER()去初始化結構內部的值， 第一個是之後使用的入口地址、後方放的是「工 作」，初始化包含data, entry address, function and lockdep。 • 來源： include/linux/lockdep.h 2014/8/26 64
- 65. • Lockdep：假設每一個Process都是鑰匙，而資 源稱之為鎖。在linux系統中，如果發生了AB-BA 死結狀態，可能可以用「順序」的方式去 解開，但是面對成千上萬的「鎖」卻無法如 此。 • 而lockdep在2006年引入Linux-kernel中，它的 操作並非以單一一個資源為例，而是以同個 類別去觀察。 • 它循跡每一個鎖的狀態和關係，並且通過一 系列的驗證規則以確保各個狀態之間的依賴 關係是可行且正確的。 • 參考：include/linux/lockdep.h 2014/8/26 65
- 66. • handle_poweroff(int key) • 功用：在啟動的CPU上運行系統所要求的關機 指令。使用到schedule_work_on，將從目前在 線的CPU列表中挑選出第一個，並將它及關機 的動作送入工作排程之中。 2014/8/26 66
- 67. • queue_work() • 功用：讓工作排在工作隊列上。如果回傳False 則代表already。在此要特別注意，此工作雖然 一樣是讓工作在特定的CPU上排隊準備，但這 邊要請使用者確認該工作不會突然離去導致隊 列出問題。 • 來源：include/linux/workqueue.h 2014/8/26 67
- 68. • 將設置好的動作送入結構中以備使用需要 • 將初始化的動作包裝起，送入列表當中。 2014/8/26 68
- 69. • pm_sysrq_init(void) • 功用：呼叫了__sysrq_swap_key_ops，將結構送 入sysrq_key_table[i]列表中。最後將RCU做同步， 使得更新與讀取是為同步。 • 來源：drivers/tty/sysrq.c 2014/8/26 69
- 70. • subsys_initcall() • 功用：子程序的初始化，此Function定義於 __define_initcall中，通常USB及外部裝置都會 將相關的函式放入其內。 它們使用並非隨便任意，而是有相關的順序， 而順序取決於當時給予其之參數。 • 來源：include/linux/init.h 2014/8/26 70
- 71. •Suspend.c • 流程 • pm_suspend-> • enter_state-> • suspend_prepare • suspend_devices_and_enter->suspend_enter ->freeze_enter • suspend_finish 2014/8/26 71
- 72. • pm_suspend-> • enter_state-> • suspend_prepare • suspend_devices_and_enter->suspend_enter ->freeze_enter • suspend_finish
- 73. int pm_suspend(suspend_state_t state) (line 427) • 判斷狀態參數是否正確 • include/linux/suspend.h, line 36 • #define PM_SUSPEND_ON ((__force suspend_state_t) 0) • #define PM_SUSPEND_FREEZE ((__force suspend_state_t) 1) • #define PM_SUSPEND_STANDBY ((__force suspend_state_t) 2) • #define PM_SUSPEND_MEM ((__force suspend_state_t) 3) • #define PM_SUSPEND_MIN PM_SUSPEND_FREEZE • #define PM_SUSPEND_MAX ((__force suspend_state_t) 4) • 進入enter_state • 將結果記錄下來
- 74. • pm_suspend-> • enter_state-> • suspend_prepare • suspend_devices_and_enter->suspend_enter ->freeze_enter • suspend_finish
- 75. static int enter_state(suspend_state_t state) (line 370) • 追蹤suspend_enter的狀態 • include/trace/events/power.h, line 12 • #define TPS(x) tracepoint_string(x) • include/linux/ftrace_event.h, line 604 • 可將該參數的狀態、內容等等資訊映射出來
- 76. static int enter_state(suspend_state_t state) (line 370) • 判斷是否為凍結狀態 • kernel/power/main.c, line 75 • [TEST_NONE] = "none" • [TEST_CORE] = "core" • [TEST_CPUS] = "processors" • [TEST_PLATFORM] = "platform" • [TEST_DEVICES] = "devices" • [TEST_FREEZER] = "freezer"
- 77. static int enter_state(suspend_state_t state) (line 370) • 判斷是否支持該電源狀態 • 需要較低層級的支持和實作 • 互斥鎖 • 只允許處理一個suspend • 如果state是freeze，調用freeze_begin， 將凍結喚醒 關閉(suspend_freeze_wake = false)
- 78. static int enter_state(suspend_state_t state) (line 370) • 追蹤sync_filesystems的狀態 • 同步filesystems • 進行suspend前的準備
- 79. • pm_suspend-> • enter_state-> • suspend_prepare • suspend_devices_and_enter->suspend_enter ->freeze_enter • suspend_finish
- 80. static int suspend_prepare(suspend_state_t state) (line 167) • 需要處理什麼狀態，同時是否支援此狀態 • 將當前console切換到一個虛擬console並重定向 kernel的kmsg
- 81. static int suspend_prepare(suspend_state_t state) (line 167) • 發送suspend開始的消息 • include/linux/suspend.h, line 350 • #define PM_HIBERNATION_PREPARE 0x0001 /* Going to hibernate */ • #define PM_POST_HIBERNATION 0x0002 /* Hibernation finished */ • #define PM_SUSPEND_PREPARE 0x0003 /* Going to suspend the system */ • #define PM_POST_SUSPEND 0x0004 /* Suspend finished */ • #define PM_RESTORE_PREPARE 0x0005 /* Going to restore a saved image */ • #define PM_POST_RESTORE 0x0006 /* Restore failed */ • 追蹤freeze_processes的狀態 • freeze user processes和一些kernel threads
- 82. • pm_suspend-> • enter_state-> • suspend_prepare • suspend_devices_and_enter->suspend_enter ->freeze_enter • suspend_finish
- 83. static int enter_state(suspend_state_t state) (line 370) • 判斷是否為suspend to freeze • 避免在suspend過程中使用I/O設備
- 84. • pm_suspend-> • enter_state-> • suspend_prepare • suspend_devices_and_enter->suspend_enter ->freeze_enter • suspend_finish
- 85. int suspend_devices_and_enter(suspend_state_t state) (line 297) • 再次檢查是否提供此狀態處理 • Suspend console • 由"kernel/printk/printk.c"實現，主要是hold住一個lock， 該lock會阻止其它訪問console • 開始測試系統suspend/resume過程是否有異常 • 將其測試時間設為jiffies • 每秒1000次
- 86. int suspend_devices_and_enter(suspend_state_t state) (line 297) • 準備設備的狀態轉換，並暫停他們 • drivers/base/power/main.c, line 1647 • 調用所有設備的->prepare和->suspend
- 87. • pm_suspend-> • enter_state-> • suspend_prepare • suspend_devices_and_enter->suspend_enter ->freeze_enter • suspend_finish
- 88. static int suspend_enter(suspend_state_t state, bool *wakeup) (line 213) • 設備的狀態轉換 • drivers/base/power/main.c, line 1280 • 調用所有設備的->suspend_late和->suspend_noirq • suspend_noirq：防止設備接收中斷和呼叫noirq的處理 • 追蹤machine_suspend的狀態 • 進入freeze_enter • idle processors
- 89. • pm_suspend-> • enter_state-> • suspend_prepare • suspend_devices_and_enter->suspend_enter ->freeze_enter • suspend_finish
- 90. static void freeze_enter(void) (line 63) • enable the “deepest idle” mode • drivers/cpuidle/cpuidle.c, line 78 • cpuidle會忽略調節器 • 此功能只能在調用cpuidle_pause之後被呼叫 • cpuidle_resume • drivers/cpuidle/cpuidle.c, line 259 • cpuidle_install_idle_handler • drivers/cpuidle/cpuidle.c, line 208 • 確保我們切換到new idle之前，完成所有變更 • 等待suspend_freeze_wake變為true
- 91. static void freeze_enter(void) (line 63) • cpuidle_pause • drivers/cpuidle/cpuidle.c, line 251 • cpuidle_uninstall_idle_handler • drivers/cpuidle/cpuidle.c, line 220 • 強制所有CPU空閒出來 • disable the “deepest idle” mode
- 92. • pm_suspend-> • enter_state-> • suspend_prepare • suspend_devices_and_enter->suspend_enter ->freeze_enter • suspend_finish
- 93. static int suspend_enter(suspend_state_t state, bool *wakeup) (line 213) • 停止function tracer • 禁止所有的non-boot cpu • 關閉local中斷 • 如果無法關閉，則為bug • suspend所有system core
- 94. static int suspend_enter(suspend_state_t state, bool *wakeup) (line 213) • 是否有喚醒事件發生，如果有就要終止suspend • 恢復所有system core • 開啟local中斷 • 恢復所有的non-boot cpu • 恢復function tracer • dpm_resume_start • 調用所有設備的->noirq和->early
- 95. • pm_suspend-> • enter_state-> • suspend_prepare • suspend_devices_and_enter->suspend_enter ->freeze_enter • suspend_finish
- 96. • pm_suspend-> • enter_state-> • suspend_prepare • suspend_devices_and_enter->suspend_enter ->freeze_enter • suspend_finish
- 97. static int enter_state(suspend_state_t state) (line 370) • 恢復使用I/O設備
- 98. • pm_suspend-> • enter_state-> • suspend_prepare • suspend_devices_and_enter->suspend_enter ->freeze_enter • suspend_finish
- 99. static void suspend_finish(void) (line 355) • 恢復所有的user processes和kernel threads • 發送suspend結束的通知 • 將console切換回原來的console
- 100. • Summary • Data Flow. • Program structure. 2014/8/26 100
- 101. • Reference • Hackpad of Emp-Chen-Learn. https://emp-learn.hackpad.com/2014Linux-Kernel-ajEOESxnPs5 2014/8/26 101
- 102. Thanks you for attention. 2014/8/26 102