隨著計算機硬件技術不斷發(fā)展，CPU的性能越來越強大，內存容量越來越大，很多電腦用戶和開發(fā)者的需求也在不斷提高，如休眠功能，它可以讓計算機在待機狀態(tài)下節(jié)省能源和時間，而Linux系統(tǒng)和Uboot引導程序是兩個非常重要的組件，以下是關于這兩個方面的詳細介紹。

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一、Linux休眠設置

Linux系統(tǒng)是一種自由或開源的類UNIX操作系統(tǒng)，廣泛應用于服務器和超級計算機等領域。在Linux系統(tǒng)中，休眠是一種能在不關閉電腦的情況下減少能耗的方法，但在使用之前需要先設置參數(shù)。

1.設置休眠狀態(tài)（Suspend state）

Linux系統(tǒng)支持兩種休眠狀態(tài)，即Suspend-to-RAM和Suspend-to-Disk，分別對應于掛起到內存和掛起到磁盤。其中，Suspend-to-RAM會將存儲在內存中的數(shù)據(jù)寫入硬盤，并關閉所有不必要的系統(tǒng)功能和外圍設備，而Suspend-to-Disk則會將所有數(shù)據(jù)寫入硬盤并關閉計算機，當再次開機時，數(shù)據(jù)將重新加載到內存中。這兩個狀態(tài)的選擇取決于電腦的配置和操作習慣。

2.設置休眠時長（Suspend time）

休眠時長是指計算機在未操作時，通過設置條件自動進入休眠狀態(tài)的時間差。在Linux系統(tǒng)中，休眠時長可以通過啟用“ACPI（Advanced Configuration and Power Interface）”來設置。

3.設置喚醒方式（Wake-up method）

Linux系統(tǒng)也支持多種喚醒方式，如鼠標、鍵盤、網絡、定時器等，可以根據(jù)需要進行設置。喚醒方式的選擇取決于計算機使用環(huán)境和使用習慣。

二、Uboot引導程序

U-Boot（Universal Bootloader，通用引導加載程序）是一種開源的引導加載程序，主要用于嵌入式系統(tǒng)和開發(fā)板等領域，可用于Linux、FreeBSD和其他一些操作系統(tǒng)的啟動。Uboot是在初始化CPU、內存、外設等硬件之后，加載引導程序并完成內核引導的主要功能。

1.設置Uboot啟動引導

Uboot啟動引導時，會讀取一個配置文件，此文件結構包含了各個板子的硬件以及相應的代碼，從而能夠準確地初始化各個硬件。

2.設置Uboot引導參數(shù)

當U-Boot啟動完成，加載內核之前，需要根據(jù)實際情況設置相應的引導參數(shù)，如內核在哪個分區(qū)中、內核按照哪種方式進行啟動等等。

3.設置Uboot自動更新

Uboot也支持自動更新功能，能夠通過設置自動更新參數(shù)，讓計算機自動更新最新的Uboot版本，避免了每次手動更新麻煩。

Linux休眠設置和Uboot引導程序設置是非常重要的，它們能夠提高計算機的性能和節(jié)省能源，同時也能夠適應不同的使用環(huán)境和需求，是計算機硬件的必備知識。

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在Linux中,休眠主要分三個主要的步驟:

1) 凍結用戶態(tài)進程和內核態(tài)任務

2) 調用注基運冊的設備的suspend的

回調函數(shù)

, 順序是按照注冊順序

3) 休眠核心設備和使CPU進入休眠態(tài), 凍結進程是內核把進程列表中所有的進程的狀態(tài)都設置為停止,并且保存下所有進程的上下文.

當這些進程被解凍的時候,他們是不知道自己被凍結過的,只是簡單的繼續(xù)執(zhí)行。

如何讓Linux進入休眠呢?用戶可以通過讀寫sys文件/sys /power/state 是實現(xiàn)控制系統(tǒng)進入休眠. 比如

# echo mem > /sys/power/state

命令系統(tǒng)進入休眠. 也可以使用

# cat /sys/power/state

來得到內核支持哪幾種休眠方式.

1. 相關代碼

? kernel/kernel/power/main.c

? kernel/arch/arm/mach-xxx/pm.c

? kernel/driver/base/power/main.c

接下來讓我們詳細的看一下Linux是怎么休眠/喚醒的:

用戶對于/sys/power/state 的讀寫會調用到 kernel/kernel/power/main.c中的state_store()，

用戶可以寫入 const char * const pm_states 中定義的

字符串

， 比如”mem”, “standby”。

const char *const pm_states = {

#ifdef CONFIG_EARSUSPEND

= “on”,

#endif

= “standby”,

= “mem”,

};

常見有standby(suspend to RAM)、mem(suspend to RAM)和disk(suspend to disk)，只是standby耗電更多，返回到正常工作狀態(tài)的時間更短。

然后state_store()會調用enter_state()，它首先會檢查一些狀態(tài)參數(shù)，然后同步

文件系統(tǒng)

。

2. 準備, 凍結進程

當進入到suspend_prepare()中以后， 它會給suspend分配一個虛擬終端來輸出信息， 然后廣播一個系統(tǒng)要進入suspend的Notify，

關閉掉用戶態(tài)的helper進程， 然后一次調用suspend_freeze_processes()凍結所有的進程， 這里會保存所有進程當前的狀態(tài)，

也許有一些進程會拒絕進入凍結狀態(tài)， 當有這樣的進程存在的時候， 會導致凍結失敗,此函數(shù)就會放棄凍結進程，并且解凍剛才凍結的所有進程。

3. 讓外設進入休眠

現(xiàn)在, 所有的進程(也包括workqueue/kthread) 都已經停止了，內核態(tài)人物有可能在停止的時候握有一些

信號量

，

所以如果這時候在外設里面去解鎖這個信號量有可能會發(fā)生死鎖，所以在外設的suspend()函數(shù)里面作lock/unlock鎖要非常小心兄鋒困，

這里建議設計的時候就不要在suspend()里面等待鎖。而且因為suspend的時候，有一些Log是無法輸出的，所以一旦出現(xiàn)問題,非常難調試。

然后kernel在這里會嘗試釋放一些內存。

最后會調用suspend_devices_and_enter()來把所有羨念的外設休眠， 在這個函數(shù)中，

如果平臺注冊了suspend_ops(通常是在板級定義中定義和注冊，在kernel/arch/arm/mach-xx/pm.c中調用suspend_set_ops)，

這里就會調用 suspend_ops->begin()； 然后調用dpm_suspend_start，他們會依次調用驅動的suspend() 回調來休眠掉所有的設備。

當所有的設備休眠以后， suspend_ops->prepare()會被調用， 這個函數(shù)通常會作一些準備工作來讓板機進入休眠。

接下來Linux，在多核的CPU中的非啟動CPU會被關掉，通過注釋看到是避免這些其他的CPU造成race condio，接下來的以后只有一個CPU在運行了。

suspend_ops 是板級的電源管理操作, 通常注冊在文件 arch/arch/mach-xxx/pm.c 中.

接下來， suspend_enter()會被調用， 這個函數(shù)會關閉arch irq， 調用 device_power_down()， 它會調用suspend_late()函數(shù)，

這個函數(shù)是系統(tǒng)真正進入休眠最后調用的函數(shù)，通常會在這個函數(shù)中作最后的檢查。 如果檢查沒問題， 接下來休眠所有的

系統(tǒng)設備

和總線，

并且調用 suspend_pos->enter() 來使CPU進入省電狀態(tài)，這時就已經休眠了。代碼的執(zhí)行也就停在這里了。

三、Linux Resume流程

如果在休眠中系統(tǒng)被中斷或者其他事件喚醒，接下來的代碼就會開始執(zhí)行，這個喚醒的順序是和休眠的循序相反的，

所以系統(tǒng)設備和總線會首先喚醒，

使能

系統(tǒng)中斷，使能休眠時候停止掉的非啟動CPU， 以及調用suspend_ops->finish()，

而且在suspend_devices_and_enter()函數(shù)中也會繼續(xù)喚醒每個設備，使能虛擬終端， 最后調用 suspend_ops->end()。

在返回到enter_state()函數(shù)中的，當 suspend_devices_and_enter() 返回以后，外設已經喚醒了，

但是進程和任務都還是凍結狀態(tài)， 這里會調用suspend_finish()來解凍這些進程和任務， 而且發(fā)出Notify來表示系統(tǒng)已經從suspend狀態(tài)退出， 喚醒終端。

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