基于Android的Linux內核的電源管理：概述

　　1. 電源管理的狀態

　　Android的Linux內核為系統提供了4種電源狀態，內核的源代碼為其中的3種定義了名字和對應的宏定義，名字定義在kernel/power/suspend.c中：

　　[cpp] view plain copyconst char *const pm_states[PM_SUSPEND_MAX] = {

　　#ifdef CONFIG_EARLYSUSPEND

　　[PM_SUSPEND_ON] = "on",

　　#endif

　　[PM_SUSPEND_STANDBY] = "standby",

　　[PM_SUSPEND_MEM] = "mem",

　　};

　　對應的宏定義在：include/linux/suspend.h中：

　　[cpp] view plain copytypedef int __bitwise suspend_state_t;

　　#define PM_SUSPEND_ON ((__force suspend_state_t) 0)

　　#define PM_SUSPEND_STANDBY ((__force suspend_state_t) 1)

　　#define PM_SUSPEND_MEM ((__force suspend_state_t) 3)

　　#define PM_SUSPEND_MAX ((__force suspend_state_t) 4)

　　很奇怪的是，第四種狀態(disk)沒有具體的定義，而是硬編碼在代碼中，不明白為什么會這樣做，至少我現在看的版本是這樣(2.6.35)，這種就是所謂的suspend to disk或者叫hibernate。不過這不是重點，再說，目前也很少有Android的設備支持hibernate。

　　顧名思義：

　　PM_SUSPEND_ON -- 設備處于全電源狀態，也就是正常工作狀態;

　　PM_SUSPEND_STANDBY -- 設備處于省電狀態，但還可以接收某些事件，具體的行為取決與具體的設備;

　　PM_SUSPEND_MEM -- suspend to memory，設備進入睡眠狀態，但所有的數據還保存在內存中，只有某些外部中斷才可以喚醒設備;

　　目前，大多數的Android設備都只支持其中的兩種：PM_SUSPEND_ON 和 PM_SUSPEND_MEM，所以下面的討論說道suspend的地方，均是指PM_SUSPEND_MEM。

　　2. Early Suspend、Late Resume

　　Early Suspend和Late Resume是Android在標準Linux的基礎上增加的一項特性。當用戶空間的向內核請求進入suspend時，這時候會先進入early suspend狀態，驅動程序可以注冊early suspend的回調函數，當進入該狀態時，內核會逐一地調用這些回調函數。例如顯示屏的驅動程序通常會注冊early suspend，在他的回調函數中，驅動程序會把屏幕和背光都關閉。在這種狀態下，所有的后臺進程都還在活動中，該播放歌曲的播放歌曲，該下載數據的依然在下載，只是顯示屏不良而已。進入early suspend狀態以后，一旦所有的電源鎖(wake lock)被釋放，系統馬上會進入真正的suspend流程，直到最后系統停止工作，等待外部事件的喚醒。

　　圖2.1 電源狀態的轉換

　　3. Android的電源鎖機制：wake lock

　　Android相比標準的Linux內核，在電源管理中加入了wake lock機制。一旦申請了某種類型的鎖，電源管理模塊將會“鎖住”某一種電源狀態，目前，Android提供了兩種類型的鎖：

　　WAKE_LOCK_SUSPEND -- 阻止系統進入suspend狀態;

　　WAKE_LOCK_IDLE -- 阻止系統進入idle狀態;

　　wake lock也可以設定超時，時間一到，自動釋放該鎖。

　　有關wake lock的代碼在：kernel/power/wakelock.c中。

　　4. 電源狀態遷移

　　內核啟動完成以后，電源管理系統會在sysfs文件系統中建立3個文件：

　　/sys/power/state

　　/sys/power/wake_lock

　　/sys/power/wake_unlock

　　電源狀態的遷移首先由用戶空間的應用程序發起，當系統應用檢測到一定時間內沒有用戶活動后(例如觸摸屏、按鍵)，可以向/sys/power/state文件寫入相應的電源狀態名稱(請參考第一節內容)，如果寫入“mem”，將會觸發內核啟動suspend的流程，內核將會按照圖2.1進行狀態的遷移。應用程序也可以通過/sys/power/wake_lock申請一個WAKE_LOCK_SUSPEND 類型的鎖，相應地，通過/sys/power/wake_unlock則可以釋放一個鎖。內核在進入suspend之前如果檢測到某個鎖沒有釋放，則會放棄本次的suspend過程，直到這個鎖釋放為止。

　　更詳細的分析將會在后續的博文中介紹。