Linux电源管理-wakeup count
Linux电源管理-wakeup count
前言
在wakeup events framework小节中提到，wakeup events framwork可以解决system suspend和wakeup events之间的同步问题。而整篇下来没有看到是如何解决同步问题的。所有本小节继续分析wakeup events framework中的重要知识点-wakeup count。
"wakeup count"是不是很熟悉？ 是的，在wakeup_source结构体中就存在"wakeup_count"成员，此成员的意思是：终止suspend的次数。而本小节的wakeup count并非此意，只是名字相同罢了。:(
实现原理
1. 在进行suspend之前，需要先获取系统中总的wakeup event数量。
2. 将获得的值保存到全局变量saved_count中。
3. 此后可能系统已经进入了suspend的流程中。这时候如果系统发生了wakeup events，就会增加wakeup event的数量。
4. 在suspend执行的过程中，会调用pm_wakeup_pending接口检测系统有没有发生wakeup event。（通过比较当前的wakeup events和之前保存的值saved_count是否相同）
5. 如果不同，则终止系统suspend。否则继续执行suspend流程。
那wakeup event framework是如何保存当前系统中所有的wakeup event? 以及如何如何判断当前是否有wake events正在处理？
通常思路： 用一个变量记录当前系统发生的所有wakeup event，用另一个变量记录当前是否有wake events在处理。
那Linux内核到底是如何记录这两个变量呢？
linux中使用一个原子变量，高16位记录系统所有的wakeup event总数，低16位记录是否有wakeup events在处理中。
/*
* Combined counters of registered wakeup events and wakeup events in progress.
* They need to be modified together atomically, so it's better to use one
* atomic variable to hold them both.
*/
static atomic_t combined_event_count = ATOMIC_INIT(0);
#define IN_PROGRESS_BITS (sizeof(int) * 4)
#define MAX_IN_PROGRESS ((1 << IN_PROGRESS_BITS) - 1)
static void split_counters(unsigned int *cnt, unsigned int *inpr)
{
unsigned int comb = atomic_read(&combined_event_count);
*cnt = (comb >> IN_PROGRESS_BITS);
*inpr = comb & MAX_IN_PROGRESS;
}"registered wakeup events"代表系统自启动以来所有的wakeup event的总数，在combined_event_count的高16位。
"wakeup event in progress"代表系统是否有wake events正在处理，在combined_event_count的低16位。
当系统有wakeup events上报时，调用wakeup events framework的接口active该wakeup source，然后"wakeup event in progress"加1。
static void wakeup_source_activate(struct wakeup_source *ws)
{
unsigned int cec;
/*
* active wakeup source should bring the system
* out of PM_SUSPEND_FREEZE state
*/
freeze_wake();
ws->active = true;
ws->active_count++;
ws->last_time = ktime_get();
if (ws->autosleep_enabled)
ws->start_prevent_time = ws->last_time;
/* Increment the counter of events in progress. */
cec = atomic_inc_return(&combined_event_count);
trace_wakeup_source_activate(ws->name, cec);
}那什么时候"registered wakeup events"加1呢？ 答案是在"wakeup event in progress"减1的时候，"registered wakeup events"加1。因为这时候一个wakeup event刚处理完毕，就代表系统已经发生过一个wakeup event。
/*
* Increment the counter of registered wakeup events and decrement the
* couter of wakeup events in progress simultaneously.
*/
cec = atomic_add_return(MAX_IN_PROGRESS, &combined_event_count);当然了此处的注释写的也很清楚。
那接着再用linux中的实现方法回答上述的问题： wakeup event framework是如何保存当前系统中所有的wakeup event? 以及如何如何判断当前是否有wake events正在处理？
1. 获取combined_event_count的高16位就可以知道有多少wakeup event。
2. 判断combined_event_count的低16位是否为零，就知道有没有wakeup event在处理。
实现流程
既然明白了上述的原理，就按照此原理一步一步分析代码的处理流程即可。
a. 在进行suspend操作之前，需要获取wakeup event的数量。之前说过wakeup event的数量存在combined_event_count的高16位，而获取该值可以通过split_counters接口，所以可以直接搜索该接口即可。
bool pm_get_wakeup_count(unsigned int *count, bool block)
{
unsigned int cnt, inpr;
if (block) {
DEFINE_WAIT(wait);
for (;;) {
prepare_to_wait(&wakeup_count_wait_queue, &wait,
TASK_INTERRUPTIBLE);
split_counters(&cnt, &inpr);
if (inpr == 0 || signal_pending(current))
break;
schedule();
}
finish_wait(&wakeup_count_wait_queue, &wait);
}
split_counters(&cnt, &inpr);
*count = cnt;
return !inpr;
}1. 如果block为false, 直接通过split_counters就可以获取wakeup event的总数，存在count返回。同时返回"wakeup event in progress"的状态，如果返回false，说明有wakeup events在处理，则不允许suspend，否则可以。
2. 如果block为ture，就会定义一个wait队列，等待"wakeup in event progress"为0，然后在返回count。
b. 获得到当前的"wakeup event"总数后，就需要将此值存到全局变量saved_count中。
bool pm_save_wakeup_count(unsigned int count)
{
unsigned int cnt, inpr;
unsigned long flags;
events_check_enabled = false;
spin_lock_irqsave(&events_lock, flags);
split_counters(&cnt, &inpr);
if (cnt == count && inpr == 0) {
saved_count = count;
events_check_enabled = true;
}
spin_unlock_irqrestore(&events_lock, flags);
return events_check_enabled;
}1. 首先获取"wakeup event in progress"和"register wakeup event"的值。
2. 然后比较传入的count是否等于"register wakeup event" 同时"wakeup event in progress"需要等于0。如果都不满足，说明在存储之前发生了wakeup event。
3. 置位events_check_enabled的值为true。如果此值为false，wakeup event 检测机制就会不起作用的。
c. 假设在suspend的过程中，发生了wakeup event事件。同时上报到wakeup event framework。
d. 在susupend的流程中，就会调用pm_wakeup_pending接口检测是否有wakeup event发生。比如如下代码：
error = syscore_suspend();
if (!error) {
*wakeup = pm_wakeup_pending();
if (!(suspend_test(TEST_CORE) || *wakeup)) {
trace_suspend_resume(TPS("machine_suspend"),
state, true);
error = suspend_ops->enter(state);
trace_suspend_resume(TPS("machine_suspend"),
state, false);
events_check_enabled = false;
} else if (*wakeup) {
pm_get_active_wakeup_sources(suspend_abort,
MAX_SUSPEND_ABORT_LEN);
log_suspend_abort_reason(suspend_abort);
error = -EBUSY;
}
syscore_resume();
}在suspend的最后阶段会再次调用pending接口检测是否有wakeup event发生的。
bool pm_wakeup_pending(void)
{
unsigned long flags;
bool ret = false;
spin_lock_irqsave(&events_lock, flags);
if (events_check_enabled) {
unsigned int cnt, inpr;
split_counters(&cnt, &inpr);
ret = (cnt != saved_count || inpr > 0);
events_check_enabled = !ret;
}
spin_unlock_irqrestore(&events_lock, flags);
if (ret) {
pr_info("PM: Wakeup pending, aborting suspend\n");
pm_print_active_wakeup_sources();
}
return ret || pm_abort_suspend;
}1. 判断events_check_enabled是否为true，如果为false，就不会abort suspend流程。
2. 如果events_check_enabled为true，获取"registered wakeup event"和"wakeup event in progress"的值。判断registered wakeup event的值是否和saved_count的值不等，且wakeup event in progress大于0，说明有新的wakeup event发生，不能suspend，清除event_check_enabled标志。
3. 否则registered wakeup event等于saved_count且wakeup event in progress等于0，说明没有新的wakeup event发生，继续睡眠。
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