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系统休眠(System Suspend)和设备中断处理(一)
2019-09-01 23:10:46 】 浏览:73
Tags:系统 休眠 System Suspend 设备 中断 处理

一、设备IRQ的suspend和resume

本小节主要解决这样一个问题:在系统休眠过程中,如何suspend设备中断(IRQ)?在从休眠中唤醒的过程中,如何resume设备IRQ?

一般而言,在系统suspend过程的后期,各个设备的IRQ (interrupt request line)会被disable掉。具体的时间点是在各个设备的late suspend阶段之后。代码如下(删除了部分无关代码):

static int suspend_enter(suspend_state_t state, bool *wakeup)

{……

error = dpm_suspend_late(PMSG_SUSPEND);-----late suspend阶段

error = platform_suspend_prepare_late(state);

下面的代码中会disable各个设备的irq

error = dpm_suspend_noirq(PMSG_SUSPEND);----进入noirq的阶段

error = platform_suspend_prepare_noirq(state);

……

}

在dpm_suspend_noirq函数中,会针对系统中的每一个device,依次调用device_suspend_noirq来执行该设备noirq情况下的suspend callback函数,当然,在此之前会调用suspend_device_irqs函数来disable所有设备的irq。

之所以这么做,其思路是这样的:在各个设备驱动完成了late suspend之后,按理说这些已经被suspend的设备不应该再触发中断了。如果还有一些设备没有被正确的suspend,那么我们最好的策略是mask该设备的irq,从而阻止中断的递交。此外,在过去的代码中(指interrupt handler),我们对设备共享IRQ的情况处理的不是很好,存在这样的问题:在共享IRQ的设备们完成suspend之后,如果有中断触发,这时候设备驱动的interrupt handler并没有准备好。在有些场景下,interrupt handler会访问已经suspend设备的IO地址空间,从而导致不可预知的issue。这些issue很难debug,因此,我们引入了suspend_device_irqs()以及设备noirq阶段的callback函数。

系统resume过程中,在各个设备的early resume过程之前,各个设备的IRQ会被重新打开,具体代码如下(删除了部分无关代码):

static int suspend_enter(suspend_state_t state, bool *wakeup)

{……

platform_resume_noirq(state);----首先执行noirq阶段的resume

dpm_resume_noirq(PMSG_RESUME);------在这里会恢复irq,然后进入early resume阶段

platform_resume_early(state);

dpm_resume_early(PMSG_RESUME);

……}

在dpm_resume_noirq函数中,会调用各个设备驱动的noirq callback,在此之后,调用resume_device_irqs函数,完成各个设备irq的enable。

二、关于IRQF_NO_SUSPEND Flag

当然,有些中断需要在整个系统的suspend-resume过程中(包括在noirq阶段,包括将nonboot CPU推送到offline状态以及系统resume后,将其重新设置为online的阶段)保持能够触发的状态。一个简单的例子就是timer中断,此外IPI以及一些特殊目的设备中断也需要如此。

在中断申请的时候,IRQF_NO_SUSPEND flag可以用来告知IRQ subsystem,这个中断就是上一段文字中描述的那种中断:需要在系统的suspend-resume过程中保持enable状态。有了这个flag,suspend_device_irqs并不会disable该IRQ,从而让该中断在随后的suspend和resume过程中,保持中断开启。当然,这并不能保证该中断可以将系统唤醒。如果想要达到唤醒的目的,请调用enable_irq_wake。

需要注意的是:IRQF_NO_SUSPEND flag影响使用该IRQ的所有外设(一个IRQ可以被多个外设共享,不过ARM中不会这么用)。如果一个IRQ被多个外设共享,并且各个外设都注册了对应的interrupt handler,如果其一在申请中断的时候使用了IRQF_NO_SUSPEND flag,那么在系统suspend的时候(指suspend_device_irqs之后,按理说各个IRQ已经被disable了),所有该IRQ上的各个设备的interrupt handler都可以被正常的被触发执行,即便是有些设备在调用request_irq(或者其他中断注册函数)的时候没有设定IRQF_NO_SUSPEND flag。正因为如此,我们应该尽可能的避免同时使用IRQF_NO_SUSPEND 和IRQF_SHARED这两个flag。

三、系统中断唤醒接口:enable_irq_wake() 和 disable_irq_wake()

有些中断可以将系统从睡眠状态中唤醒,我们称之“可以唤醒系统的中断”,当然,“可以唤醒系统的中断”需要配置才能启动唤醒系统这样的功能。这样的中断一般在工作状态的时候就是作为普通I/O interrupt出现,只要在准备使能唤醒系统功能的时候,才会发起一些特别的配置和设定。

有些中断可以将系统从睡眠状态中唤醒,我们称之“可以唤醒系统的中断”,当然,“可以唤醒系统的中断”需要配置才能启动唤醒系统这样的功能。这样的中断一般在工作状态的时候就是作为普通I/O interrupt出现,只要在准备使能唤醒系统功能的时候,才会发起一些特别的配置和设定。

image

外设的中断信号被送到“通用的中断信号处理模块”和“特定中断信号接收模块”。正常工作的时候,我们会turn on“通用的中断信号处理模块”的处理逻辑,而turn off“特定中断信号接收模块” 的处理逻辑。但是,在系统进入睡眠状态的时候,有可能“通用的中断信号处理模块”已经off了,这时候,我们需要启动“特定中断信号接收模块”来接收中断信号,从而让系统suspend-resume模块(它往往是suspend状态时候唯一能够工作的HW block了)可以正常的被该中断信号唤醒。一旦唤醒,我们最好是turn off“特定中断信号接收模块”,让外设的中断处理回到正常的工作模式,同时,也避免了系统suspend-resume模块收到不必要的干扰。

IRQ子系统提供了两个接口函数来完成这个功能:enable_irq_wake()函数用来打开该外设中断线通往系统电源管理模块(也就是上面的suspend-resume模块)之路,另外一个接口是disable_irq_wake(),用来关闭该外设中断线通往系统电源管理模块路径上的各种HW block。

调用了enable_irq_wake会影响系统sus

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