1.Linux內核的suspend狀態

Linux內核支持多種類型睡眠狀態，目前存在四種模式：suspend to idle（freeze）、power-on standby（standb）、suspend to ram（memory；STR）和suspend to disk（hibernate），分別對應ACPI狀態的S0、S1、S3和S4狀態。

• Suspend-To-Idle

        此狀態包括frozen processes+suspended devices+idle processors，具有輕量化的特點；並且相對於相對於Idle狀態能節省更多的功耗，因爲此時的用戶空間被凍結且I/O設備進入了低功耗狀態。

        相對於Suspend-To-RAM它具有低延時的優勢。

• Power-On Suspend

        此狀態簡稱standby狀態，包括frozen processes+suspended devices+offline nonboot CPUs+suspend low-level system，對CPU的處理更近一步。所以相對於Suspend-To-Idle節省了更多的功耗，但是由於需要恢復CPU和一些底層功能也花費了更多的時間。

• Suspend-to-RAM

        掛起到內存，簡稱待機。計算機將目前的運行狀態等數據存放在內存，關閉硬 盤、外設等設備，進入等待狀態。此時內存仍然需要電力維持其數據，但整機耗電很少。恢復時計算機從內存讀出數據，回到掛起前的狀態，恢復速度較快。對 DDR的耗電情況進行優化是S3性能的關鍵，大多數手持設備都是用S3待機。此狀態下計算機會凍結所有的活動並將當前工作狀態保存到RAM中，然後關閉屏幕進入低功耗模式，通常睡眠和喚醒需要幾秒。此狀態使所有的設備進入低功耗狀態，僅保留RAM自刷新。所有的設備和系統狀態都保存在RAM中，所有外設被掛起。

• Suspend-to-disk

         此狀態是最省功耗的模式，簡稱休眠。相對Suspend-to-RAM能節省更多功耗的原因是數據會被寫入磁盤中，RAM也可以被關閉。但是這也導致了，更多的恢復延時，在resume的時候讀回到RAM，然後在進行系統和設備狀態恢復工作。把運行狀態等數據存放在硬盤上某個文件或者某個特定的區域，關閉硬盤、外設等設備，進入關機狀態。此時計算機完全關閉，不耗電。恢復時計算機從休眠文件/分區中讀出數據，回到休眠前的狀態，恢復速度較慢。電子書項目中，見過一款索尼的電子書，沒有定義關機狀態，只定義了S4,從而提高開機速度。一般在window系統中常見到。此狀態下計算機將所有活動的狀態保存到磁盤中，然後處於關機狀態，此模式下是不耗電的，而相比之前的模式，休眠和喚醒的速度都比較慢。但是在一般的嵌入式設備上，此種狀態不支持。

2. suspend相關代碼分佈

        kernel/power/main.c----提供用戶空間接口(/sys/power/state)

        kernel/power/suspend.c----Suspend功能的主邏輯

        kernel/power/suspend_test.c----Suspend功能的測試邏輯

        kernel/power/console.c----Suspend過程中對控制檯的處理邏輯

        kernel/power/process.c----Suspend過程中對進程的處理邏輯

        drivers/base/power/*----設備驅動相關電源管理處理邏輯

        include/linux/suspend.h----定義platform dependent PM有關的操作函數集

3. suspend流程概述

       本篇博客主要介紹Linux內核整個suspend的流程，及簡單介紹函數的作用，函數內核源碼的介紹放在下一篇中講解。

       對/sys/power/state寫入不同字符串，可以讓系統進入不同睡眠狀態。針對state sysfs節點的寫入，最終會進入到state_store這個函數，將字符串轉換成上表中不同狀態。

        Linux內核suspend過程函數流程如下：

state_store()
    -->pm_suspend()
        -->enter_state()
            -->suspend_prepare()
                -->suspend_devices_and_enter()
                    -->suspend_enter()
                        -->suspend_finish()

• state_store()

        解析用戶傳入的buffer（freeze、standby or mem），轉換成state參數。state參數的類型爲suspend_state_t，在include\linux\suspend.h中定義，爲電源管理狀態在內核中的表示。根據state的值，如果不是（PM_SUSPEND_MAX，對應hibernate功能），則調用pm_suspend接口，進行後續的處理。 

• pm_suspend()

        pm_suspend()函數在kernel/power/suspend.c定義，判斷處理所有的freeze、standby和mem三種類型的suspend。

• enter_state()

        enter_state()函數是suspend的入口點，是進入系統睡眠所需的公共準備工作。

• suspend_prepare()

        suspend_prepare()函數是進入suspend前的準備，主要包含選擇控制檯和進程凍結，如果失敗，則終止suspend。

• suspend_device_and_enter()

        suspend_device_and_enter()函數是對suspend和resume的所有實際操作，這是一個對稱的流程，每一個階段的suspend，都有相應的resume。

• suspend_enter()

        suspend_enter()函數當所有的設備都掛起之後纔會被調用，這個函數裏纔是freeze、standby和mem的區別所在。

• suspend_finish()

        suspend_finish()解凍重啓進程，發送PM_POST_SUSPEND通知釋放之前分配的控制檯。