Android的休眠与唤醒

Android 休眠(suspend)，在一个打过android补丁的内核中，state_store()函数会走另外一条路，会进入到 request_suspend_state()中，这个文件在earlysuspend.c中。这些功能都是android系统加的，后面会对 earlysuspend和late resume 进行介绍。涉及到的文件：
linux_source/kernel/power/main.c
linux_source/kernel/power/earlysuspend.c
linux_source/kernel/power/wakelock.c
（1）特性介绍
      Early Suspend：Early suspend 是android 引进的一种机制，这种机制在上游备受争议，这里不做评论。这个机制作用在关闭显示的时候。一些和显示有关的设备，比如LCD背光，比如重力感应器、触摸 屏、这些设备都会关掉。但是系统可能还是在运行状态(这时候还有wake lock)进行任务的处理，例如在扫描SD卡上的文件等。在嵌入式设备中，背光是一个很大的电源消耗，所以 android会加入这样一种机制。
      Late Resume：Late Resume 是和suspend 配套的一种机制，是在内核唤醒完毕开始执行的。主要就是唤醒在Early Suspend的时候休眠的设备。

      Wake Lock：Wake Lock 在Android的电源管理系统中扮演一个核心的角色。Wake Lock是一种锁的机制，只要有人拿着这个锁，系统就无法进入休眠，可以被用户态程序和内核获得。这个锁可以是有超时的或者是没有超时的，超时的锁会在时 间过去以后自动解锁。如果没有锁了或者超时了，内核就会启动休眠的那套机制来进入休眠。

（2）过程
      A，Android Suspend，当用户写入mem 或者standby到/sys/power/state中的时候，state_store()会被调用，然后Android会在这里调用 request_suspend_state()，而标准的Linux会在这里进入enter_state()这个函数。如果请求的是休眠，那么 early_suspend这个workqueue就会被调用，并且进入early_suspend状态。
      B，Early Suspend，在early_suspend()函数中，首先会检查现在请求的状态还是否是suspend，来防止suspend的请求会在这个时候取 消掉(因为这个时候用户进程还在运行)，如果需要退出，就简单的退出了。如果没有，这个函数就会把early suspend中注册的一系列的回调都调用一次，然后同步文件系统，然后放弃掉 main_wake_lock。这个wake lock是一个没有超时的锁，如果这个锁不释放，那 么系统就无法进入休眠。

      C，Late Resume，当所有的唤醒已经结束以后，用户进程都已经开始运行了。唤醒通常会是以下的几种原因：
1）来电： 如果是来电，那么Modem会通过发送命令给rild来让rild通知WindowManager有来电响应，这样就会远程调用 PowerManagerService来写"on" 到 /sys/power/state 来执行late resume的设备，比如点亮屏幕等。
2） 用户按键：用户按键事件会送到WindowManager中，WindowManager会处理这些按键事件。按键分为几种情况，如果案件不是唤醒键(能 够唤醒系统的按键) 那么WindowManager会主动放弃wakeLock来使系统进入再次休眠；如果按键是唤醒键，那么WindowManger就会调用 PowerManagerService中的接口来执行 Late Resume。Late Resume会依次唤醒前面调用了Early Suspend的设备.
（3）术语 
      Wake Lock：我们接下来看一看wake lock的机制是怎么运行和起作用的，主要关注wakelock.c文件就可以了。wake lock 有加锁和解锁两种状态，加锁的方式有两种，一种是永久的锁住，这样的锁除非显示的放开，是不会解锁的，所以这种锁的使用是非常小心的；第二种是超时锁，这 种锁会锁定系统唤醒一段时间，如果这个时间过去了，这个锁会自动解除。锁有两种类型：
1）WAKE_LOCK_SUSPEND 这种锁会防止系统进入睡眠
2）WAKE_LOCK_IDLE 这种锁不会影响系统的休眠
在wake lock中，会有3个地方让系统直接开始suspend()，分别是：在wake_unlock()中，如果发现解锁以后没有任何其他的wake lock了，就开始休眠。在定时器都到时间以后，定时器的回调函数会查看是否有其他的wake lock；如果没有，就在这里让系统进入睡眠。在wake_lock() 中，对一个wake lock加锁以后，会再次检查一下有没有锁。 
       Suspend：当wake_lock 运行 suspend()以后，在wakelock.c的suspend()函数会被调用，这个函数首先sync文件系统，然后调用 pm_suspend(request_suspend_state)，接下来pm_suspend()就会调用enter_state()来进入 Linux的休眠流程。

（4）Android于标准Linux休眠的区别
      pm_suspend() 虽然会调用enter_state()来进入标准的Linux休眠流程，但是还是有一些区别：当进入冻结进程的时候，android首先会检查有没有 wake lock。如果没有，才会冻结这些进程，因为在开始suspend和冻结进程期间有可能有人申请了wake lock，如果是这样，冻结进程会被中断。