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Runtime Suspend 专项训练


Q1. 什么是 Runtime PM?与 System Suspend 有什么区别?

答:

Runtime PM(运行时电源管理)是 Linux 内核为单个设备提供的自动挂起机制。其核心思想是在设备空闲期间,关闭其时钟、电源、总线连接等资源,以达到节能目的。

与 System Suspend(系统休眠)区别如下:

方面Runtime PMSystem Suspend
控制粒度单设备整个系统
调用频率高频、动态用户主动触发
触发机制内核判断 usage 和状态通常由 echo mem > /sys/power/state
调用路径pm_runtime_suspend() 系列pm_suspend() 系列

Q2. 一个设备要支持 Runtime Suspend,驱动需要做什么准备?

答:

驱动需要在 dev_pm_ops 中实现如下两个回调:

  • .runtime_suspend(struct device *dev)
    关闭硬件资源(如 clk_disable)、释放总线、电源等。

  • .runtime_resume(struct device *dev)
    恢复 suspend 时释放的资源,确保设备再次可用。

此外,驱动需确保设备使用 pm_runtime_get/put 正确配对,避免误判状态。


Q3. 你是如何判断某个设备是否成功 runtime suspend 的?

答:

我会通过以下几个步骤判断:

  1. 检查 control 设置:

    cat /sys/devices/.../power/control
    # 应为 auto
    
  2. 检查状态字段:

    cat runtime_status
    # 应为 suspended
    
  3. 检查 usage 引用数:

    cat runtime_usage
    # 应为 0,表示无外部引用
    
  4. perf 分析验证:

    perf top
    # 查看是否仍有该设备相关函数出现在热点中
    

Q4. 驱动实现了 runtime_suspend,为什么设备还是不能进入 suspend?

答:可能原因有:

  1. 有未释放的 pm_runtime_get(),导致 usage > 0;
  2. control 被手动设置为 on,禁止挂起;
  3. 驱动虽然实现 .runtime_suspend(),但没有挂载进 dev_pm_ops
  4. 设备未绑定到 power domain,genpd 不可控;
  5. 存在子设备未挂起,阻塞父设备 runtime suspend;
  6. 设备仍被应用访问(例如内存 mmap 区未释放);

Q5. 如何调试 runtime_suspend() 是否被实际调用?

答:

有三种方式:

  • 在驱动中添加 dev_info()printk(),查看 dmesg 是否有调用日志;

  • 使用 ftrace

    echo dev_pm_* > /sys/kernel/debug/tracing/set_ftrace_filter
    echo function > /sys/kernel/debug/tracing/current_tracer
    cat /sys/kernel/debug/tracing/trace
    
  • 使用动态调试:

    echo 'file drivers/.../*.c +p' > /sys/kernel/debug/dynamic_debug/control
    

Q6. 你能否画出 Runtime PM 的状态机?

答:

在这里插入图片描述

每次 pm_runtime_get() 会激活设备;put() 会减少引用并触发挂起。调用路径都基于 workqueue 异步执行。


✅ Bonus 加分项(问答延申):

Q:你是否了解 runtime suspend 和 clk、电源域之间的关系?

答: runtime_suspend/resume 是设备驱动与 Linux PM 框架之间的对接接口,用于关闭/启用硬件资源。其作用通常包括:

  • 关闭/启用时钟(通过 clk_disable_unprepare()
  • 释放/请求电源(regulator_disable()
  • 进入/退出 power domain(genpd framework)
  • 配合 IOMMU、pinctrl 等进行资源还原

http://www.xdnf.cn/news/7659.html

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