early_suspend是Android休眠流程的第一阶段即浅度休眠，不会受到wake_lock的阻止，一般用于关闭lcd、tp等设备为运行的应用节约电能。Android的PowerManagerService会根据用户的操作情况调整电源状态，如果需要休眠则会调用到HAL层的set_screen_state()接口，在set_screen_state()中会向/sys/power/state节点写入"mem"值让驱动层开始进入休眠流程。
一、休眠唤醒机制及其用户空间接口
Linux系统支持如下休眠唤醒等级
1. const char *const pm_states[PM_SUSPEND_MAX] = {
2. #ifdef CONFIG_EARLYSUSPEND
3. "on",
4. #endif
5. "standby",
6. "mem",
7. };
但在Android中一般只支持"on"和"mem"，其中"on"为唤醒设备，"mem"为休眠设备。/sys/power/state节点的读写操作如下：
1. static ssize_t state_show(struct kobject *kobj, struct kobj_attribute *attr,
2. char *buf)
3. {
4. char *s = buf;
5. #ifdef CONFIG_SUSPEND
6. int i;
7.
8. for (i = 0; i < PM_SUSPEND_MAX; i++) {
9. if (pm_states[i] && valid_state(i))
10. "%s ", pm_states[i]); // 打印系统支持的休眠等级
11. }
12. #endif
13. #ifdef CONFIG_HIBERNATION
14. "%s\n", "disk");
15. #else
16. if (s != buf)
17. /* convert the last space to a newline */
18. '\n';
19. #endif
20. return (s - buf);
21. }
22.
23. static ssize_t state_store(struct kobject *kobj, struct kobj_attribute *attr,
24. const char *buf, size_t n)
25. {
26. #ifdef CONFIG_SUSPEND
27. #ifdef CONFIG_EARLYSUSPEND
28. suspend_state_t state = PM_SUSPEND_ON;
29. #else
30. suspend_state_t state = PM_SUSPEND_STANDBY;
31. #endif
32. const char * const *s;
33. #endif
34. char *p;
35. int len;
36. int error = -EINVAL;
37.
38. '\n', n);
39. len = p ? p - buf : n;
40.
41. /* First, check if we are requested to hibernate */
42. if (len == 4 && !strncmp(buf, "disk", len)) {
43. error = hibernate();
44. goto Exit;
45. }
46.
47. #ifdef CONFIG_SUSPEND
48. for (s = &pm_states[state]; state < PM_SUSPEND_MAX; s++, state++) {
49. if (*s && len == strlen(*s) && !strncmp(buf, *s, len))
50. break;
51. }
52. if (state < PM_SUSPEND_MAX && *s)
53. #ifdef CONFIG_EARLYSUSPEND
54. if (state == PM_SUSPEND_ON || valid_state(state)) {
55. error = 0;
56. // 请求进入android的休眠流程
57. }
58. #else
59. // linux的标准休眠流程
60. #endif
61. #endif
62.
63. Exit:
64. return error ? error : n;
65. }
66.
67. power_attr(state);
其中state_show()为节点的读函数，主要打印出系统支持的休眠等级；state_store()为节点的写函数，根据参数请求休眠或者唤醒流程。节点的创建代码如下：
1. static struct attribute * g[] = {
2. // state节点
3. #ifdef CONFIG_PM_TRACE
4. &pm_trace_attr.attr,
5. #endif
6. #if defined(CONFIG_PM_SLEEP) && defined(CONFIG_PM_DEBUG)
7. // pm_test节点
8. #endif
9. #ifdef CONFIG_USER_WAKELOCK
10. // wake_lock节点
11. // wake_unlock节点
12. #endif
13. NULL,
14. };
15.
16. static struct attribute_group attr_group = {
17. .attrs = g,
18. };
19.
20. static int __init pm_init(void)
21. {
22. int error = pm_start_workqueue();
23. if (error)
24. return error;
25. "power", NULL); // 创建power节点
26. if (!power_kobj)
27. return -ENOMEM;
28. return sysfs_create_group(power_kobj, &attr_group); // 创建一组属性节点
29. }
30.
31. core_initcall(pm_init);
二、early_suspend 实现
1、early_suspend 定义、接口及其用法
1. enum {
2. EARLY_SUSPEND_LEVEL_BLANK_SCREEN = 50,
3. EARLY_SUSPEND_LEVEL_STOP_DRAWING = 100,
4. EARLY_SUSPEND_LEVEL_DISABLE_FB = 150,
5. };
6. struct early_suspend {
7. #ifdef CONFIG_HAS_EARLYSUSPEND
8. struct list_head link; // 链表节点
9. int level; // 优先等级
10. void (*suspend)(struct early_suspend *h);
11. void (*resume)(struct early_suspend *h);
12. #endif
13. };
可以看到early_suspend由两个函数指针、链表节点、优先等级组成；内核默认定义了3个优先等级，在suspend的时候先执行优先等级低的handler，在resume的时候则先执行等级高的handler，用户可以定义自己的优先等级；early_suspend向内核空间提供了2个接口用于注册和注销handler：
1. void register_early_suspend(struct early_suspend *handler);
2. void unregister_early_suspend(struct early_suspend *handler);
其中register_early_suspend()用于注册，unregister_early_suspend用于注销；一般early_suspend的使用方式如下：
1. ts->earlysuspend.suspend = sitronix_i2c_suspend_early;
2. ts->earlysuspend.resume = sitronix_i2c_resume_late;
3. ts->earlysuspend.level = EARLY_SUSPEND_LEVEL_BLANK_SCREEN;
4. register_early_suspend(&ts->earlysuspend);
设置好suspend和resume接口，定义优先等级，然后注册结构即可。
2、初始化信息
我们看一下early_suspend需要用到的一些数据：
1. static DEFINE_MUTEX(early_suspend_lock);
2. static LIST_HEAD(early_suspend_handlers); // 初始化浅度休眠链表
3. // 声明3个工作队列用于同步、浅度休眠和唤醒
4. static void early_sys_sync(struct work_struct *work);
5. static void early_suspend(struct work_struct *work);
6. static void late_resume(struct work_struct *work);
7. static DECLARE_WORK(early_sys_sync_work,early_sys_sync);
8. static DECLARE_WORK(early_suspend_work, early_suspend);
9. static DECLARE_WORK(late_resume_work, late_resume);
10. static DEFINE_SPINLOCK(state_lock);
11. enum {
12. // 当前正在请求浅度休眠
13. // 浅度休眠完成
14. SUSPEND_REQUESTED_AND_SUSPENDED = SUSPEND_REQUESTED | SUSPENDED,
15. };
16. static int state;
初始化了一个链表early_suspend_handlers用于管理early_suspend，还定义读写链表用到的互斥体；另外还声明了3个工作队列，分别用于缓存同步、浅度休眠和唤醒；还声明了early_suspend操作的3个状态。
3、register_early_suspend 和 unregister_early_suspend
1. void register_early_suspend(struct early_suspend *handler)
2. {
3. struct list_head *pos;
4.
5. mutex_lock(&early_suspend_lock);
6. // 遍历浅度休眠链表
7. list_for_each(pos, &early_suspend_handlers) {
8. struct early_suspend *e;
9. struct early_suspend, link);
10. // 判断当前节点的优先等级是否大于handler的优先等级
11. // 以此决定handler在链表中的顺序
12. if (e->level > handler->level)
13. break;
14. }
15. // 将handler加入当前节点之前,优先等级越低越靠前
16. list_add_tail(&handler->link, pos);
17. if ((state & SUSPENDED) && handler->suspend)
18. handler->suspend(handler);
19. mutex_unlock(&early_suspend_lock);
20. }
21. EXPORT_SYMBOL(register_early_suspend);
注册的流程比较简单，首先遍历链表，依次比较每个节点的优先等级，如果遇到优先等级比新节点优先等级高则跳出，然后将新节点加入优先等级较高的节点前面，这样就确保了链表是优先等级低在前高在后的顺序；在将节点加入链表后查看当前状态是否为浅度休眠完成状态，如果是则执行handler的suspend函数。
1. void unregister_early_suspend(struct early_suspend *handler)
2. {
3. mutex_lock(&early_suspend_lock);
4. list_del(&handler->link);
5. mutex_unlock(&early_suspend_lock);
6. }
7. EXPORT_SYMBOL(unregister_early_suspend);
注销流程则只是将节点从链表中移除。
4、request_suspend_state
前面我们看到用户空间在写/sys/power/state节点的时候会执行request_suspend_state()函数，该函数代码如下：
1. void request_suspend_state(suspend_state_t new_state)
2. {
3. long irqflags;
4. int old_sleep;
5.
6. spin_lock_irqsave(&state_lock, irqflags);
7. old_sleep = state & SUSPEND_REQUESTED;
8. // 打印当前状态
9. if (debug_mask & DEBUG_USER_STATE) {
10. struct timespec ts;
11. struct rtc_time tm;
12. getnstimeofday(&ts);
13. tm);
14. "request_suspend_state: %s (%d->%d) at %lld "
15. "(%d-%02d-%02d %02d:%02d:%02d.%09lu UTC)\n",
16. "sleep" : "wakeup",
17. requested_suspend_state, new_state,
18. ktime_to_ns(ktime_get()),
19. tm.tm_year + 1900, tm.tm_mon + 1, tm.tm_mday,
20. tm.tm_hour, tm.tm_min, tm.tm_sec, ts.tv_nsec);
21. }
22. // 如果新状态是休眠状态
23. if (!old_sleep && new_state != PM_SUSPEND_ON) {
24. state |= SUSPEND_REQUESTED;
25. "sys_sync_work_queue early_sys_sync_work.\n");
26. // 执行缓存同步与浅度休眠的工作队列
27. queue_work(sys_sync_work_queue, &early_sys_sync_work);
28. queue_work(suspend_work_queue, &early_suspend_work);
29. else if (old_sleep && new_state == PM_SUSPEND_ON) {
30. // 如果新状态是唤醒状态
31. state &= ~SUSPEND_REQUESTED;
32. // 激活内核锁
33. wake_lock(&main_wake_lock);
34. // 执行浅度唤醒的工作队列
35. queue_work(suspend_work_queue, &late_resume_work);
36. }
37. // 更新全局状态
38. requested_suspend_state = new_state;
39. spin_unlock_irqrestore(&state_lock, irqflags);
40. }
函数首先打印出当前状态变化的log，然后判断新状态，如果是休眠状态则置位SUSPEND_REQUESTED标志，然后将同步缓存、浅度休眠工作队列加入相应的内核线程执行；如果新状态是唤醒则首先将main_wake_lock激活，然后再将浅度唤醒工作队列加入内核线程执行；最后更新全局状态变量，因为提供了一个内核空间接口用于获取当前休眠唤醒状态：
1. // 返回系统状态值
2. suspend_state_t get_suspend_state(void)
3. {
4. return requested_suspend_state;
5. }
5、early_suspend_work、late_resume_work 和 early_sys_sync
1. static void early_suspend(struct work_struct *work)
2. {
3. struct early_suspend *pos;
4. long irqflags;
5. int abort = 0;
6.
7. mutex_lock(&early_suspend_lock);
8. spin_lock_irqsave(&state_lock, irqflags);
9. if (state == SUSPEND_REQUESTED) // 判断当前状态是否在请求浅度休眠
10. // 如果是则置位SUSPENDED
11. else
12. abort = 1;
13. spin_unlock_irqrestore(&state_lock, irqflags);
14.
15. if (abort) { // 取消early_suspend
16. if (debug_mask & DEBUG_SUSPEND)
17. "early_suspend: abort, state %d\n", state);
18. mutex_unlock(&early_suspend_lock);
19. goto abort;
20. }
21.
22. if (debug_mask & DEBUG_SUSPEND)
23. "early_suspend: call handlers\n");
24. // 遍历浅度休眠链表并执行其中所有suspend函数
25. // 执行顺序根据优先等级而定,等级越低越先执行
26. list_for_each_entry(pos, &early_suspend_handlers, link) {
27. if (pos->suspend != NULL)
28. pos->suspend(pos);
29. }
30. mutex_unlock(&early_suspend_lock);
31.
32. if (debug_mask & DEBUG_SUSPEND)
33. "early_suspend: sync\n");
34.
35. /* Remove sys_sync from early_suspend, and use work queue to complete sys_sync */
36. //sys_sync();
37. abort:
38. spin_lock_irqsave(&state_lock, irqflags);
39. if (state == SUSPEND_REQUESTED_AND_SUSPENDED)
40. wake_unlock(&main_wake_lock);
41. spin_unlock_irqrestore(&state_lock, irqflags);
42. }
在suspend流程中首先判断当前状态是否为SUSPEND_REQUESTED，如果是则置位SUSPENDED标志，如果不是则取消suspend流程；然后遍历浅度休眠链表，从链表头部到尾部依次调用各节点的suspend()函数，执行完后判断当前状态是否为SUSPEND_REQUESTED_AND_SUSPENDED，如果是则释放
main_wake_lock
，当前系统中如果只存在main_wake_lock这个有效锁，则会在wake_unlock()里面启动
深度休眠
线程，如果还有其他其他wake_lock则保持当前状态。
1. static void late_resume(struct work_struct *work)
2. {
3. struct early_suspend *pos;
4. long irqflags;
5. int abort = 0;
6.
7. mutex_lock(&early_suspend_lock);
8. spin_lock_irqsave(&state_lock, irqflags);
9. if (state == SUSPENDED) // 清除浅度休眠完成标志
10. state &= ~SUSPENDED;
11. else
12. abort = 1;
13. spin_unlock_irqrestore(&state_lock, irqflags);
14.
15. if (abort) {
16. if (debug_mask & DEBUG_SUSPEND)
17. "late_resume: abort, state %d\n", state);
18. goto abort;
19. }
20. if (debug_mask & DEBUG_SUSPEND)
21. "late_resume: call handlers\n");
22. // 反向遍历浅度休眠链表并执行其中所有resume函数
23. // 执行顺序根据优先等级而定,等级越高越先执行
24. list_for_each_entry_reverse(pos, &early_suspend_handlers, link)
25. if (pos->resume != NULL)
26. pos->resume(pos);
27. if (debug_mask & DEBUG_SUSPEND)
28. "late_resume: done\n");
29. abort:
30. mutex_unlock(&early_suspend_lock);
31. }
在resume流程中同样首先判断当前状态是否为SUSPENDED，如果是则清除SUSPENDED标志，然后反向遍历浅度休眠链表，按照优先等级从高到低的顺序执行节点的resume()函数。
1. static void early_sys_sync(struct work_struct *work)
2. {
3. wake_lock(&sys_sync_wake_lock);
4. sys_sync();
5. wake_unlock(&sys_sync_wake_lock);
6. }
内核专门为缓存同步建立了一个线程，同时还创建了sys_sync_wake_lock防止在同步缓存时系统进入深度休眠。
