用戶空間接口是什么

/sys/power/state

state 是 sysfs 中一個(gè)文件，為 Generic PM
的核心接口，在“kernel/power/main.c”中實(shí)現(xiàn)，用于將系統(tǒng)置于指定的 Power State。

讀取該文件，返回當(dāng)前系統(tǒng)支持的 Power State，形式為字符串。在內(nèi)核中，有兩種類型的 Power
State，一種是 Hibernate
相關(guān)的，名稱為“disk”，除“disk”之外，內(nèi)核在"/kernel/power/suspend.c"中通過(guò)數(shù)組的形式定義了另外 3 個(gè)
state，如下：

const char *const pm_states[PM_SUSPEND_MAX] = {
    [PM_SUSPEND_FREEZE]     = "freeze",
    [PM_SUSPEND_STANDBY]    = "standby",
    [PM_SUSPEND_MEM]        = "mem",
};

這些 Power State 的解釋如下：

1. freeze：不涉及具體的
   Hardware 或 Driver，只是凍結(jié)所有的進(jìn)程，包括用戶空間進(jìn)程及內(nèi)核線程
2. standby
3. mem，即通常所講的 Sleep
   功能，STR，Suspend to RAM。
4. disk，即
   Hibernate 功能，STD，Suspend to Disk。

寫入特定的 Power State 字符串，將會(huì)把系統(tǒng)置為該模式。

/sys/power/wakeup_count

該接口只和 Sleep 功能有關(guān)，因此由“CONFIG_PM_SLEEP”宏定義控制。它的存在，是為了解決
Sleep 和 Wakeup 之間的同步問(wèn)題。

系統(tǒng)睡眠后，可以通過(guò)保留的 Wakeup source 喚醒系統(tǒng)。而在 CPU 體系中，喚醒系統(tǒng)就是喚醒
CPU，而喚醒 CPU 的唯一途徑，就是 Wakeup source 產(chǎn)生中斷（內(nèi)核稱作 Wakeup event）。而內(nèi)核要保證在多種狀態(tài)下，Sleep/Wakeup
的行為都能正常，如下：

▆ 系統(tǒng)處于 sleep 狀態(tài)時(shí)，產(chǎn)生了 Wakeup event。此時(shí)應(yīng)該直接喚醒系統(tǒng)。這沒(méi)有問(wèn)題。

▆ 系統(tǒng)在進(jìn)入 sleep 的過(guò)程中，產(chǎn)生了
Wakeup event。此時(shí)應(yīng)該放棄進(jìn)入 sleep。

這一點(diǎn)就不那么容易做到了。例如，當(dāng) Wakeup event
發(fā)生在“/sys/power/state”被寫之后、內(nèi)核執(zhí)行 freeze 操作之前。此時(shí)用戶空間程序依舊可以處理 Wakeup
event，或者只是部分處理。而內(nèi)核卻以為該 Event 已經(jīng)被處理，因此并不會(huì)放棄此次 sleep 動(dòng)作。

這就會(huì)造成，Wakeup event 發(fā)生后，用戶空間程序已經(jīng)后悔了，不想睡了，但最終還是睡下去了。直到下一個(gè)
Wakeup event 到來(lái)。

為了解決上面的問(wèn)題，內(nèi)核提供 wakeup_count 機(jī)制，配合“/sys/power/state”，以實(shí)現(xiàn)
Sleep 過(guò)程中的同步。該機(jī)制的操作行為如下：

▆ wakeup_count 是內(nèi)核用來(lái)保存當(dāng)前
wakeup event 發(fā)生的計(jì)數(shù)。

▆ 用戶空間程序在寫入
state 切換狀態(tài)之前，應(yīng)先讀取 wakeup_count 并把獲得的 count 寫回給 wakeup_count。

▆ 內(nèi)核會(huì)比對(duì)寫回的 count 和當(dāng)前的 count 是否一致，如果不一致，說(shuō)明在讀取/寫回操作之間，產(chǎn)生了新的的
wakeup event，內(nèi)核就會(huì)返回錯(cuò)誤。

▆ 用戶空間程序檢測(cè)到寫入錯(cuò)誤之后，不能繼續(xù)后的動(dòng)作，需要處理響應(yīng)的 event 并伺機(jī)再次讀取/寫回
wakeup_count。

▆ 如果內(nèi)核比對(duì)一致，會(huì)記錄 write wakeup_count 成功時(shí)的 event 快照，后面繼續(xù)
suspend 動(dòng)作時(shí)，會(huì)檢查是否和快照相符，如果不符，會(huì)終止 suspend。

▆ 用戶空間程序檢測(cè)到寫入正確后，可以繼續(xù)對(duì) state 的寫入，以便發(fā)起一次狀態(tài)切換。而此時(shí)是安全的。