Linux 电源管理在ARM上的实现原理 Linux, 电源, 接口, 空间, 模型

yuyang911220

由于arm系统中没有bios设备,所以只能为arm系统创建一个虚拟的字符设备与用户空间进行通讯. 即在apm中实现一个misc设备,实质上也是一个字符设备,misc设备的主设备号是10, 而apm_bios作为个misc设备, 次设备号是134。Linux2.6.30.10内核的/drivers/char/apm-emulation.c提供了apm_bios的驱动模型，也就是系统进入睡眠的入口函数，更早的版本的接口文件为：arch/arm/kernel/apm.c
在apm-emulation.c中：

#define APM_MINOR_DEV 134

这个apm_bios设备通过ioctl系统调用和用户空间进行通讯, 即当用户进程通过ioctl发来suspend命令时,它就传给内核, 使系统进入suspend状态.

1，初始化

static int __init apm_init(void)
{
    intret;
    if(apm_disabled) {
    printk(KERN_NOTICE"apm: disabled on user request.\n");
    return-ENODEV;
    }
//创建一个线程, 用于处理事件队列, 工作函数是kapmd
kapmd_tsk = kthread_create(kapmd, NULL, "kapmd");
if (IS_ERR(kapmd_tsk)) {
   ret =PTR_ERR(kapmd_tsk);
   kapmd_tsk = NULL;
   goto out;
   }
wake_up_process(kapmd_tsk);

//通过proc，向用户空间输出apm信息
#ifdef CONFIG_PROC_FS
proc_create("apm", 0, NULL, &apm_proc_fops);
#endif

//注册misc设备
ret = misc_register(&apm_device);
if (ret)
   goto out_stop;
ret = register_pm_notifier(&apm_notif_block);
if (ret)
   goto out_unregister;
return 0;
out_unregister:
  misc_deregister(&apm_device);
out_stop:
   remove_proc_entry("apm",NULL);
kthread_stop(kapmd_tsk);
out:
   return ret;
}
//注册结构为：
static struct file_operations apm_bios_fops = {
  .owner = THIS_MODULE,
  .read = apm_read,
  .poll = apm_poll,
  .ioctl = apm_ioctl,
  .open = apm_open,
  .release = apm_release,
};
static struct miscdevice apm_device = {
  .minor = APM_MINOR_DEV,
  .name = "apm_bios",
  .fops = &apm_bios_fops
};
这样就我们就可以像对一般的设备文件一样，读取apm_bios的相关信息了。

2，结构中函数实现

当一个用户进程打开apm_bios设备时, 它就会调用这个函数

static int apm_open(struct inode * inode, struct file * filp)
{
//这个关键是apm_user结构变量as，它是用户和apm内核部分沟通的桥梁，当有apm事件发生时，就把event挂到apm_user的queue上，这样当用户读时就会读到相关事件然后处理。

struct apm_user *as;
lock_kernel();
//分配一个apm_user结构, 来表示一个用户进程
as = kzalloc(sizeof(*as), GFP_KERNEL);

//读写等权限设置
if (as) {
  as->suser =capable(CAP_SYS_ADMIN);
  as->writer =(filp->f_mode & FMODE_WRITE) ==FMODE_WRITE;
  as->reader =(filp->f_mode & FMODE_READ) ==FMODE_READ;

//将这个用户加入用户队列
down_write(&user_list_lock);
list_add(&as->list,&apm_user_list);
  up_write(&user_list_lock);
//这是一个传递私有数据的一个通用方式
  filp->private_data = as;
  }

unlock_kernel();
return as ? 0 : -ENOMEM;
}

当用户空间进程去读这个设备时, 这个函数就会被调用. 这个函数的主要作用是将事件读出到用户空间.
static ssize_t apm_read(struct file *fp, char __user *buf, size_tcount, loff_t *ppos)
{
  struct apm_user *as =fp->private_data;
  apm_event_t event;
  int i = count, ret = 0;
  if (count <sizeof(apm_event_t))
  return -EINVAL;
//队列空, 且进程非阻塞读, 立刻返回
  if(queue_empty(&as->queue)&& fp->f_flags& O_NONBLOCK)
  return -EAGAIN;

//否则等待到队列非空为止,
  wait_event_interruptible(apm_waitqueue,!queue_empty(&as->queue));
//将队列中的事件复制给用户空间
  while ((i >= sizeof(event))&&!queue_empty(&as->queue)) {
     event =queue_get_event(&as->queue);
     ret = -EFAULT;
     if (copy_to_user(buf, &event, sizeof(event)))
     break;
//设置状态
      mutex_lock(&state_lock);
     if (as->suspend_state ==SUSPEND_PENDING &&
     (event == APM_SYS_SUSPEND || event == APM_USER_SUSPEND))
           as->suspend_state = SUSPEND_READ;
     mutex_unlock(&state_lock);

     buf += sizeof(event);
      i-= sizeof(event);
   }
   if (i <count)
   ret = count - i;
   return ret;
}