本文介紹Linux運行時(shí)I/O設備的電源管理框架。屬于Linux內核文檔的翻譯。

原文：http://www.kernel.org/doc/Documentation/power/runtime_pm.txt

翻譯：CoryXie <wenxue.xie@windriver.com>

1. 介紹

對I/O設備的運行時(shí)電源管理（運行時(shí)PM）的支持，是在電源管理的核心(PM core)下借助于以下方式實(shí)現的：

• 電源管理工作隊列pm_wq，總線(xiàn)類(lèi)型（bus types）和設備驅動(dòng)（device drivers）可以把自己的PM相關(guān)的工作項(work items)置于其上。我們強烈建議，pm_wq用于對所有運行時(shí)PM相關(guān)的工作項進(jìn)行排隊，因為這使得他們能夠與全系統的電源轉換(power transitions)進(jìn)行同步【掛起到RAM(suspend to RAM)，休眠(hibernation)，以及從系統睡眠狀態(tài)恢復(resume)】。pm_wq是在include/linux/pm_runtime.h中聲明的，定義在kernel /power/ main.c中。
• 在 “struct device”的“power” 成員中的一些運行時(shí)PM字段（這是struct dev_pm_info類(lèi)型，在include/linux/pm.h中定義），可用于同步設備彼此之間的運行時(shí)PM操作。
• “struct dev_pm_ops”中的三個(gè)設備運行時(shí)PM回調函數（在include/linux/pm.h中定義）。
•  一組定義在drivers/base/power/runtime.c中的輔助函數，他們可以用于執行運行時(shí)PM操作，而在這樣種方式下，他們之間的同步由PM核心負責照顧。鼓勵在總線(xiàn)類(lèi)型和設備驅動(dòng)程序中使用這些函數。

下面描述在“struct dev_pm_ops” 中存在的運行時(shí)PM回調函數，設備運行時(shí)PM字段“struct dev_pm_info”，以及運行時(shí)PM核心輔助函數。

2. 設備運行時(shí)PM回調函數

在“struct dev_pm_ops”中有三個(gè)設備運行時(shí)PM回調函數：

struct dev_pm_ops {
        ...
        int (*runtime_suspend)(struct device *dev);
        int (*runtime_resume)(struct device *dev);
        int (*runtime_idle)(struct device *dev);
        ...
};

->runtime_suspend()， -> runtime_resume()和 ->runtime_idle()回調函數會(huì )被PM核心針對下列類(lèi)型執行：

• 設備類(lèi)型（device type），
• 或設備類(lèi)（device class）（如果該設備類(lèi)型的struct dev_pm_ops對象不存在），
• 或給定設備的總線(xiàn)類(lèi)型（bus type）（如果設備類(lèi)型的struct dev_pm_ops，以及設備類(lèi)的struct dev_pm_ops對象都不存在）

這就允許設備類(lèi)型覆蓋總線(xiàn)類(lèi)型或類(lèi)所提供的回調函數，如果有必要的話(huà)。

下面的文檔中，總線(xiàn)類(lèi)型，設備類(lèi)型和類(lèi)的回調函數都被稱(chēng)為子系統級的回調函數（subsystem-level callbacks）。

默認情況下，回調函數是在進(jìn)程上下文中，允許中斷的情況下被調用的。然而，子系統可以使用pm_runtime_irq_safe()輔助函數告訴PM核心，設備的 -> runtime_suspend()和 -> runtime_resume()回調函數應該在禁止中斷的原子上下文中被調用（-> runtime_idle()仍然使用默認的方式調用）。這意味著(zhù)，這些回調例程不得block 或者sleep；但同時(shí)也意味著(zhù)在第4節末尾列出的同步輔助函數（synchronous helper functions），可以在中斷處理程序或原子上下文中被使用。

子系統的掛起回調函數(suspend callback)_完全_負責_恰當地處理設備的掛起。它可以（但不是必須）包括執行自己的設備驅動(dòng)程序的->runtime_suspend()回調（從PM核心的角度看，并不是必須要設備驅動(dòng)實(shí)現 ->runtime_suspend()回調函數，只要子系統級的掛起回調函數知道怎么去處理設備就行）。

一旦子系統級的掛起回調函數（suspend callback）對給定設備成功地完成，PM核心就認為設備的確已經(jīng)被掛起，但這并不意味著(zhù)該設備真的已進(jìn)入低功耗狀態(tài)。這里的本意是，該設備將無(wú)法處理數據，且將無(wú)法與CPU和RAM通信，直到它的子系統級的恢復回調函數（resume callback）被執行。子系統級的掛起回調成功執行后，設備的運行時(shí)PM狀態(tài)是“掛起的（suspended）”。
如果子系統級的掛起回調函數(suspend callback)返回-EBUSY或-EAGAIN，設備的運行時(shí)PM狀態(tài)是“活躍的(active)”，這意味著(zhù)該設備在此之后必須完全處于可運作狀態(tài)。
如果子系統級的掛起回調函數返回一個(gè)不同于-EBUSY和-EAGAIN的錯誤代碼，PM核心認為這是一個(gè)致命的錯誤，會(huì )拒絕針對該設備運行第4節所述的輔助函數，直到它的狀態(tài)被直接設置為“活躍的(active)”，或“掛起的（suspended）”（PM核心提供了特殊的輔助函數用于此目的）。

特別的，如果為了能夠適當地工作，驅動(dòng)程序需要遠程喚醒功能（即，設備請求使其電源狀態(tài)變化的硬件機制，如PCI PME）， 而device_run_wake()返回“false”的設備，則->runtime_suspend()應該返回-EBUSY。另一方面，對于device_run_wake()返回“true”的設備，且在子系統級掛起回調的執行過(guò)程中該設備進(jìn)入了低功耗狀態(tài)，我們期望設備的遠程喚醒就已經(jīng)被啟動(dòng)。一般情況下，所有在運行時(shí)被設置進(jìn)入低功耗狀態(tài)的輸入設備應該啟用遠程喚醒。

子系統級的恢復回調函數（resume callback）要_完全_負責_處理設備的恢復，這可能（但不一定）包括執行自己的設備驅動(dòng)程序的 ->runtime_resume()回調（從PM核心的角度看，并不是必須要在設備驅動(dòng)程序中實(shí)現->runtime_resume()回調函數，只要子系統級的恢復回調知道怎樣能處理設備就行）。 

一旦子系統級的恢復回調（resume callback）已順利完成，PM核心認為設備已處于完全可運作狀態(tài)，這意味著(zhù)該設備必須能夠完成I/O操作。 然后，設備的運行時(shí)PM狀態(tài)是“活躍的(active)”。
如果子系統級的恢復回調（resume callback）返回一個(gè)錯誤代碼，PM核心認為這是一個(gè)致命的錯誤，會(huì )拒絕針對該設備運行第4節所述的輔助函數，直到其狀態(tài)被直接設置為“活躍的(active)”或“掛起的（suspended）”（PM核心提供了特殊的輔助函數用于此目的）。

每當設備看起來(lái)空閑的時(shí)候【這是通過(guò)兩個(gè)計數器來(lái)向PM核心指示的，設備使用計數（usage counter），以及設備的“活躍子設備”（active children）計數】，子系統級的空閑回調函數（idle callback）就會(huì )被PM核心執行。

如果任何一個(gè)計數器被減少到零(使用PM核心所提供的輔助函數)，就檢查另一個(gè)計數器。如果該計數器也等于零，PM核心就執行子系統級的空閑回調，使用設備作參數。

子系統級的空閑回調（idle callback）執行的操作是完全依賴(lài)于子系統本身的，但期望和建議的操作是，檢查設備是否可以?huà)炱穑磼炱鹪撛O備的所有必要條件是否滿(mǎn)足），且在這種情況下，為該設備排隊一個(gè)掛起請求（queue up a suspend request）。這個(gè)回調函數返回的值將被PM核心忽略。

在第4節所述的PM核心所提供的輔助函數，保證對總線(xiàn)類(lèi)型的運行時(shí)PM回調滿(mǎn)足以下約束：

回調是互斥的（例如，對于同一個(gè)設備，禁止并行執行->runtime_suspend()和->runtime_resume()，或另一個(gè)->runtime_suspend()的實(shí)例）；例外的情形是，-> runtime_suspend()或 -> runtime_resume()可以和-> runtime_idle()并行執行（雖然對同一設備，-> runtime_idle()將不會(huì )在任何其他回調正在執行時(shí)啟動(dòng)）。
-> runtime_idle() 和-> runtime_suspend()只能對 “活躍的(active)”設備執行（即PM核心只會(huì )對運行時(shí)PM狀態(tài)是“活躍的(active)” 的設備執行 ->runtime_idle() 和-> runtime_suspend()）。
->runtime_idle()和->runtime_suspend()只能對其使用計數（usage counter）是零，且其“活躍子設備”(‘a(chǎn)ctive' children）個(gè)數是零或“power.ignore_children”標志被設置的設備執行。
->runtime_resume()只能對“掛起（suspended）”狀態(tài)的設備執行（即PM核心只會(huì )對運行時(shí)PM狀態(tài)是“掛起（suspended）”的設備執行->runtime_resume()）。

此外，由PM核心提供的輔助函數遵循以下規則：

如果 ->runtime_suspend()正將要執行，或有一個(gè)等待中的請求來(lái)執行它，對同一設備->runtime_idle()就不會(huì )被執行。
請求執行或安排執行 ->runtime_suspend()，將取消任何等待對相同設備的->runtime_idle()執行請求。
如果 ->runtime_resume()正將要執行，或有一個(gè)掛起的請求來(lái)執行它，相同設備的其他的回調將不會(huì )被執行。

執行->runtime_resume()請求，將取消任何對同一設備的等待中的(pending)或已被調度的（scheduled）回調執行請求，除了已被調度的自動(dòng)掛起(autosuspend)。

3. 設備的運行時(shí)PM字段

以下是在'struct dev_pm_info'中的設備的運行時(shí)PM字段，定義在include / linux/ pm.h：

• struct timer_list suspend_timer;

用于調度（延遲的）掛起和自動(dòng)休眠（suspend and autosuspend）請求的定時(shí)器。

• unsigned long timer_expires;

定時(shí)器到期時(shí)間，單位是jiffies（如果這異于零，則定時(shí)器正在運行，并將于該時(shí)間到期；否則定時(shí)器未運行）。

• struct work_struct work;

用于請求排隊的工作結構（即pm_wq中工作項）。

• wait_queue_head_t wait_queue;

等待隊列，當任何輔助函數需要等待另一個(gè)完成的時(shí)候使用。

• spinlock_t lock;

用于同步。

• atomic_t usage_count;

設備的使用計數。

• atomic_t child_count;

“活躍的(active)”的子設備的個(gè)數。

• unsigned int ignore_children;

如果置位，child_count的值將被忽略（但仍然要被更新）

• unsigned int disable_depth;

用于禁用輔助函數（如果該值等于零，它們正常工作），它的初始值是1（即運行時(shí)PM最初對所有設備都是禁用的）

• unsigned int runtime_error;

如果該值被設置，就表明有致命錯誤（在第2節中所述的回調函數返回的錯誤代碼之一），因此輔助函數直到這個(gè)標志被清除之前將無(wú)法正常工作，這是失敗的回調函數返回的錯誤代碼。

• unsigned int idle_notification;

      如果該值被設置，則->runtime_idle()正在被執行。

unsigned int request_pending;

如果該值被設置，則有掛起的請求（即有工作項被排隊在pm_wq中）

enum rpm_request request;

掛起的請求類(lèi)型（如果request_pending被設置時(shí)有效）。

unsigned int deferred_resume;

當設備正在執行-> runtime_suspend()的時(shí)候，如果->runtime_resume()將要運行，而等待掛起操作完成并不實(shí)際，就會(huì )設置該值；這里的意思是“一旦你掛起完成，我就開(kāi)始恢復”。

unsigned int run_wake;

如果設備能夠生成運行時(shí)喚醒事件，該值就被設置。

• enum rpm_status runtime_status;

設備的運行時(shí)PM狀態(tài); 此字段的初始值是RPM_SUSPENDED，這意味著(zhù)PM核心認為每個(gè)設備最初都處于'掛起'，不論其實(shí)際的硬件狀態(tài)如何。

• unsigned int no_callbacks;

表示該設備不使用運行時(shí)PM回調（參見(jiàn)第8節），它只可能會(huì )被輔助函數pm_runtime_no_callbacks()修改。

• unsigned int irq_safe;

表示->runtime_suspend()和->runtime_resume()回調函數將在持有自旋鎖并禁止中斷的情況下被調用。

• unsigned int use_autosuspend;

表明該設備的驅動(dòng)程序支持延遲的自動(dòng)休眠功能（見(jiàn)第9節），它只可能被輔助函數pm_runtime{_dont}_use_autosuspend()修改。

• unsigned int timer_autosuspends;

表明PM核心應該在定時(shí)器到期時(shí)嘗試進(jìn)行自動(dòng)休眠（autosuspend），而不是一個(gè)常規的掛起（normal suspend）。

• int autosuspend_delay;

延遲時(shí)間（以毫秒為單位），可用于自動(dòng)休眠功能。

• unsigned long last_busy;

所有上述字段都是“structdevice”的成員“power”中的成員。

4. 運行時(shí)PM設備輔助函數

以下的運行時(shí)PM輔助函數被定義在drivers/base/power/runtime.c以及 include/linux/pm_runtime.h中：

• void pm_runtime_init（struct device * dev）;

初始化dev_pm_info結構中的設備運行時(shí)PM字段。

• void pm_runtime_remove(struct device *dev);

確保設備的運行時(shí)PM在該設備從設備層次刪除后將被禁用。

•  int pm_runtime_idle(struct device *dev);

執行子系統級的設備空閑回調，返回0成功,或失敗的錯誤代碼，其中的-EINPROGRESS 表示->runtime_idle()已經(jīng)在執行。

• int pm_runtime_suspend(struct device *dev);

對設備執行子系統級的掛起回調;返回0表示成功；如果設備的運行時(shí)PM狀態(tài)已經(jīng)是“掛起”則返回1；或失敗時(shí)返回錯誤代碼，其中，-EAGAIN或-EBUSY意味著(zhù)企圖在未來(lái)再次掛起設備是安全的。

• int pm_runtime_autosuspend(struct device*dev);

與pm_runtime_suspend()相同，除了考慮了自動(dòng)休眠延遲時(shí)間；如果pm_runtime_autosuspend_expiration()說(shuō)該延遲尚未到期，那么就會(huì )調度適當時(shí)間的自動(dòng)休眠功能，并返回0。

• int pm_runtime_resume(struct device *dev);

對設備執行子系統級的恢復回調;返回0表示成功；如果設備的運行時(shí)PM狀態(tài)已經(jīng)是“活躍的(active)”就返回1；或失敗時(shí)錯誤代碼，其中-EAGAIN意味著(zhù)在未來(lái)試圖恢復設備可能是安全的；但應附加對‘power.runtime_error’進(jìn)行檢查。

• int pm_request_idle(struct device *dev);

對設備提交一個(gè)執行子系統級的空閑回調的請求（請求由一個(gè)pm_wq的工作項代表）;返回0表示成功，或如果請求沒(méi)有排隊成功就返回錯誤代碼。

• int pm_request_autosuspend(struct device*dev);

調度子系統級的掛起回調函數，使其在設備的自動(dòng)休眠延遲（autosuspend delay）過(guò)期時(shí)執行；如果延遲已過(guò)期，則工作項立即被排隊。

• int pm_schedule_suspend(struct device *dev,unsigned int delay);

調度在未來(lái)執行設備的子系統級的掛起回調，其中“delay”是在pm_wq上排隊掛起回調工作項之前等待的時(shí)間，以毫秒為單位（如果“delay”是零，工作項馬上進(jìn)行排隊）;返回0表示成功；如果該設備的運行時(shí)PM狀態(tài)已經(jīng)是“掛起”時(shí)返回1；或在當請求沒(méi)有被調度（或 “delay”為0時(shí)被排隊）時(shí)返回錯誤代碼；如果->runtime_suspend()的執行已經(jīng)被調度但尚未到期，則“delay”的新值將被用來(lái)作為等待的時(shí)間。

• int pm_request_resume(struct device *dev);

對設備提交一個(gè)執行子系統級恢復回調的請求（該請求由一個(gè)pm_wq中的工作項代表）;成功返回0；如果設備的運行時(shí)PM狀態(tài)已經(jīng)是”活躍的(active)“則返回1；或當請求沒(méi)有被排上隊時(shí)返回錯誤代碼。

• void pm_runtime_get_noresume(struct device*dev);

遞增設備的使用計數。

• int pm_runtime_get(struct device *dev);

遞增設備的使用計數，運行pm_request_resume（dev），并返回其結果。

• int pm_runtime_get_sync(struct device *dev);

遞增設備的使用計數，運行pm_runtime_resume（dev），并返回其結果。

• void pm_runtime_put_noidle(struct device*dev);

遞減設備的使用計數。

• int pm_runtime_put(struct device *dev);

設備的使用計數減1，如果結果是0，則運行pm_request_idle（dev）并返回其結果。

• int pm_runtime_put_autosuspend(struct device*dev);

設備的使用計數減1，如果結果是0，則運行pm_request_autosuspend（dev）并返回其結果。

• int pm_runtime_put_sync(struct device *dev);

設備的使用計數減1，如果結果是0，則運行pm_runtime_idle（dev）并返回其結果。

• int pm_runtime_put_sync_suspend(struct device*dev);

設備的使用計數減1，如果結果是0，則運行pm_runtime_suspend（dev）并返回其結果。

• int pm_runtime_put_sync_autosuspend(structdevice *dev);

設備的使用計數減1，如果結果是0，則運行pm_runtime_autosuspend（dev）并返回其結果。

• void pm_runtime_enable(struct device *dev);

使能運行時(shí)PM的輔助函數，使其能運行第2節中所描述的設備的總線(xiàn)類(lèi)型的運行時(shí)PM回調。

• int pm_runtime_disable(struct device *dev);

防止運行時(shí)PM輔助函數運行設備的子系統級的運行時(shí)PM回調，確保設備的所有等待中的運行時(shí)PM操作已完成或取消；如果有一個(gè)恢復請求正在等待，且為了滿(mǎn)足該請求而執行設備的子系統級的恢復回調是必要的，則返回1；否則返回0。

• void pm_suspend_ignore_children(struct device*dev, bool enable);

設置/取消設備的power.ignore_children標志。

• int pm_runtime_set_active(struct device*dev);

清除設備的“power.runtime_error”標志，設置設備的運行時(shí)PM狀態(tài)為”活躍的(active)“，并更新其父設備的”活躍子設備“計數（唯一有效的使用此函數的條件是，如果“power.runtime_error”被設置，或者“power.disable_depth”大于零）；如果設備的父設備是不活躍的，且其“power.ignore_children”標志沒(méi)有設置，該函數就會(huì )失敗并返回錯誤代碼。

• void pm_runtime_set_suspended(struct device *dev);

清除設備的“power.runtime_error”標志，設置設備的運行時(shí)PM狀態(tài)為“掛起”，并恰當更新其父設備的“活躍的子設備”計數（此函數唯一有效的使用條件是，如果“power.runtime_error”被設置，或“power.disable_depth”大于零）。

• bool pm_runtime_suspended(struct device*dev);

如果該設備的運行時(shí)PM狀態(tài)為“掛起”且其“power.disable_depth”字段等于0，返回true；否則返回false。

• void pm_runtime_allow(struct device *dev);

設置設備的power.runtime_auto標志，并遞減其使用計數（用于/sys/devices/.../power/control接口，實(shí)際上允許使設備在運行時(shí)被電源管理）。

• void pm_runtime_forbid(struct device *dev);

取消設置設備的power.runtime_auto標志，并遞增其使用計數（用于/sys/devices/.../power/control接口，實(shí)際上禁止設備在運行時(shí)被電源管理）。

• void pm_runtime_no_callbacks(struct device*dev);

設置設備的power.no_callbacks標志，并從/sys/devices/.../power中刪除運行時(shí)PM屬性（或防止設備在注冊時(shí)添加他們）。

• void pm_runtime_irq_safe(struct device *dev);

設置設備的power.irq_safe標志，造成運行時(shí)PM掛起和恢復回調在禁止中斷的情況下被調用（但不包括空閑回調）。

• void pm_runtime_mark_last_busy(struct device*dev);

設置power.last_busy字段為當前時(shí)間。

• void pm_runtime_use_autosuspend(struct device*dev);

設置power.use_autosuspend標志，使能自動(dòng)休眠延遲。

• void pm_runtime_dont_use_autosuspend(structdevice *dev);

清除power.use_autosuspend標志，禁用自動(dòng)休眠延遲。

• void pm_runtime_set_autosuspend_delay(structdevice *dev, int delay);

設置power.autosuspend_delay的值為“delay”（以毫秒為單位），如果“delay”是負的，則防止運行時(shí)掛起。

•  unsigned longpm_runtime_autosuspend_expiration(struct device *dev);

基于power.last_busy和power.autosuspend_delay計算當前自動(dòng)休眠延遲的到期時(shí)間；如果延遲時(shí)間是1000毫秒或更大，則到期時(shí)間四舍五入精確到秒（rounded up）；如果延遲時(shí)間已經(jīng)過(guò)期或power.use_autosuspend沒(méi)有設置，則返回0；否則返回以jiffies計的過(guò)期時(shí)間。

從中斷上下文中執行以下輔助函數是安全的：

• pm_request_idle()
• pm_request_autosuspend()
• pm_schedule_suspend()
• pm_request_resume()
• pm_runtime_get_noresume()
• pm_runtime_get()
• pm_runtime_put_noidle()
• pm_runtime_put()
• pm_runtime_put_autosuspend()
• pm_runtime_enable()
• pm_suspend_ignore_children()
• pm_runtime_set_active()
• pm_runtime_set_suspended()
• pm_runtime_suspended()
• pm_runtime_mark_last_busy()
• pm_runtime_autosuspend_expiration()

如果pm_runtime_irq_safe()為設備調用，則以下輔助函數也可以在中斷上下文中使用：

• pm_runtime_suspend()
• pm_runtime_autosuspend()
• pm_runtime_resume()
• pm_runtime_get_sync()
• pm_runtime_put_sync_suspend()

5. 運行時(shí)PM初始化，設備檢測和刪除

最初，所有設備的運行時(shí)PM被禁用，這意味著(zhù)第4節中描述的大部分的運行時(shí)PM輔助函數將返回-EAGAIN，直到為設備調用pm_runtime_enable()之后。

此外，所有設備的運行時(shí)PM的初始狀態(tài)都是'掛起(suspended)'，但它不一定反映實(shí)際的物理設備狀態(tài)。因此，如果設備最初是活躍的（即，它能夠處理I/O），其運行時(shí)PM狀態(tài)必須在pm_runtime_set_active()的幫助之下，在為設備調用pm_runtime_enable()之前，被改變?yōu)椤盎钴S”。

然而，如果該設備有父設備且其父設備的運行時(shí)PM是啟用的，為設備調用pm_runtime_set_active()會(huì )影響其父設備，除非其父設備的“power.ignore_children”標志位被設置。也就是說(shuō)，在這種情況下，使用PM核心的輔助函數，父設備不能在運行時(shí)被掛起，只要子設備的狀態(tài)是“活躍的”，即使子設備的運行時(shí)PM還是禁用的（即pm_runtime_enable ()尚未對該子設備調用，或對該子設備已調用pm_runtime_disable()）。出于這個(gè)原因，一旦pm_runtime_set_active()被為設備調用，pm_runtime_enable()也應該被盡早調用；否則其運行時(shí)PM狀態(tài)應該在pm_runtime_set_suspended()的幫助下改回為“掛起”。

如果設備的默認初始運行時(shí)PM狀態(tài)（即“掛起”）反映了實(shí)際設備狀態(tài)，它的總線(xiàn)類(lèi)型或它的驅動(dòng)程序的->probe()回調函數將可能需要使用在第4節描述的PM核心的輔助函數喚醒它。在這種情況下，應使用pm_runtime_resume()。當然，為達此目的，在此之前，設備的運行時(shí)PM應通過(guò)調用pm_runtime_enable()被啟動(dòng)。

如果設備的總線(xiàn)類(lèi)型或驅動(dòng)程序的->probe()回調運行pm_runtime_suspend()或pm_runtime_idle()或與之對應的異步函數（asynchronous counterparts），他們將失敗返回-EAGAIN，因為該設備的使用計數已經(jīng)被驅動(dòng)程序核心遞增，然后再執行->probe()。盡管如此，可能仍然比較想要設備在->probe()完成后盡快被掛起，所以驅動(dòng)那時(shí)候會(huì )核心采用pm_runtime_put_sync()來(lái)調用子系統級的設備空閑回調。

此外，在__device_release_driver()中，驅動(dòng)核心可以防止運行時(shí)PM回調與總線(xiàn)通知(notifier)回調競爭，這是必要的，因為一些子系統使用通知(notifier)來(lái)進(jìn)行影響運行時(shí)PM的操作。這是通過(guò)在driver_sysfs_remove()和BUS_NOTIFY_UNBIND_DRIVER通知之前調用pm_runtime_get_sync()來(lái)實(shí)現該目的的。如果設備已經(jīng)處于掛起狀態(tài)，這將恢復該設備，并會(huì )防止在這些例程正在執行時(shí)再次被掛起。

為了讓總線(xiàn)類(lèi)型和驅動(dòng)程序在其->remove()例程中調用pm_runtime_suspend()將設備放到掛起狀態(tài)，在__ ??device_release_driver()中驅動(dòng)程序核心在運行BUS_NOTIFY_UNBIND_DRIVER通知后執行pm_runtime_put_sync()。這就需要總線(xiàn)類(lèi)型和驅動(dòng)程序避免其->remove()回調函數與運行時(shí)PM直接競爭，但也讓驅動(dòng)程序在處理設備的移除過(guò)程中有更多的靈活性。

通過(guò)將/sys/devices/.../power/control屬性值改變?yōu)椤皁n”，用戶(hù)空間可以有效地禁止設備驅動(dòng)程序進(jìn)行運行時(shí)電源管理，這會(huì )導致pm_runtime_forbid()被調用。原則上，也可以使用這個(gè)機制有效地關(guān)閉運行時(shí)設備電源管理，直到用戶(hù)空間打開(kāi)它。也就是說(shuō)，在初始化時(shí)，驅動(dòng)程序可以確保設備的運行時(shí)PM狀態(tài)是“活躍的(active)”，并調用pm_runtime_forbid()。應該指出的是，如果用戶(hù)空間已經(jīng)有意改變/sys/devices/.../power/control 的值為“自動(dòng)”，讓驅動(dòng)在運行時(shí)進(jìn)行設備的電源管理，驅動(dòng)程序這樣用pm_runtime_forbid()可能會(huì )讓用戶(hù)空間產(chǎn)生混淆。

6. 運行時(shí)PM和系統休眠

運行時(shí)PM和系統休眠（即，系統掛起和休眠，也被稱(chēng)為掛起到RAM和掛起到磁盤(pán)）以多種方式互相交互。如果系統休眠開(kāi)始時(shí)設備處于活躍狀態(tài)，那么一切都簡(jiǎn)單。但如果設備已掛起，會(huì )發(fā)生什么呢？

對于運行時(shí)PM和系統休眠，設備可能有不同的喚醒設置。例如，遠程喚醒可能會(huì )在運行時(shí)PM中啟用，但不允許系統休眠時(shí)啟用（device_may_wakeup（dev）返回“false”）。當發(fā)生這種情況時(shí)，子系統級系統掛起回調(system suspend callback)負責改變設備的喚醒設定（它可能將這個(gè)責任交給設備驅動(dòng)器的系統掛起例程）。為了做到這一點(diǎn)，可能需要先恢復設備，再掛起它。如果驅動(dòng)程序對運行時(shí)掛起和系統休眠使用不同的電源級別或其他設置，也是如此。

在系統恢復時(shí)，設備一般應恢復到全功率狀態(tài)，即使他們在系統休眠開(kāi)始前已經(jīng)被掛起。這有幾個(gè)原因，包括：

• 該設備可能需要切換功率等級（power levels），喚醒設置等。
• 遠程喚醒事件可能已被固件丟失。
• 該設備的子設備可能需要該設備以全功率運行，以恢復他們自己。
•  驅動(dòng)程序對設備狀態(tài)的想法可能與設備的物理狀態(tài)不同。這可能在從休眠（hibernation）狀態(tài)恢復時(shí)發(fā)生。
• 該設備可能需要進(jìn)行復位。
•  即使設備被掛起，如果其使用計數>0，那么它仍然很可能會(huì )在不久的將來(lái)需要運行時(shí)恢復。
• 總是回到全功率是最簡(jiǎn)單的。

如果系統睡眠開(kāi)始前設備已經(jīng)被掛起，那么它的運行時(shí)PM狀態(tài)將必須被更新，以反映實(shí)際的系統睡眠后的狀態(tài)。做到這一點(diǎn)的方法是：

• pm_runtime_disable(dev);
• pm_runtime_set_active(dev);
• pm_runtime_enable(dev);

7. 通用的子系統回調函數

子系統可能希望通過(guò)使用PM核心提供的一套通用的，定義在driver/base/power/generic_ops.c中的電源管理回調函數，以節省代碼空間：

•  int pm_generic_runtime_idle(struct device*dev);

調用此設備的驅動(dòng)程序提供的->runtime_idle()回調函數（如果有定義的話(huà)），并在該回調返回值是0或者回調沒(méi)有定義的情況下，調用pm_runtime_suspend()。

• int pm_generic_runtime_suspend(struct device*dev);

調用此設備的驅動(dòng)程序提供的 ->runtime_suspend()回調函數，并返回其結果，或如果該回調函數沒(méi)有定義時(shí)返回-EINVAL。

• int pm_generic_runtime_resume(struct device*dev);

調用此設備的驅動(dòng)程序提供的->runtime_resume()回調函數，并返回其結果，或如果該回調函數沒(méi)有定義時(shí)返回-EINVAL。

• int pm_generic_suspend(struct device *dev);

如果該設備未在運行時(shí)被掛起，調用此設備的驅動(dòng)程序提供的->suspend()回調函數，并    返回其結果，或如果該回調函數沒(méi)有定義時(shí)返回-EINVAL。

• int pm_generic_resume(struct device *dev);

調用此設備的驅動(dòng)程序提供的->resume()回調函數，且如果成功的話(huà)，改變設備的運行時(shí)PM狀態(tài)為“活躍的”。

• int pm_generic_freeze(struct device *dev);

如果該設備未在運行時(shí)被掛起，調用此設備的驅動(dòng)程序提供的-> freeze ()回調函數，并    返回其結果，或如果該回調函數沒(méi)有定義時(shí)返回-EINVAL。

•  int pm_generic_thaw(struct device *dev);

如果該設備未在運行時(shí)被掛起，調用此設備的驅動(dòng)程序提供的-> thaw ()回調函數，并    返回其結果，或如果該回調函數沒(méi)有定義時(shí)返回-EINVAL。

•  int pm_generic_poweroff(struct device *dev);

如果該設備未在運行時(shí)被掛起，調用此設備的驅動(dòng)程序提供的-> poweroff ()回調函數，并返回其結果，或如果該回調函數沒(méi)有定義時(shí)返回-EINVAL。

•  int pm_generic_restore(struct device *dev);

調用此設備的驅動(dòng)程序提供的-> restore()回調函數，且如果成功的話(huà)，改變設備的運行時(shí)PM狀態(tài)為“活躍的”。

這些函數可以被賦值給系統級dev_pm_ops結構體的下列回調函數指針：

->runtime_idle(), 
->runtime_suspend(),
->runtime_resume(),
->suspend(),
->resume(),
->freeze(),
->thaw(),
->poweroff()
->restore()

如果子系統希望同時(shí)使用所有的這些函數，可以簡(jiǎn)單地將GENERIC_SUBSYS_PM_OPS宏(定義在include/linux/pm.h)賦值給其dev_pm_ops結構的指針。

希望使用相同的函數作為系統掛起(system suspend), 凍結(freeze),斷電(poweroff）以及運行時(shí)掛起(run-time suspend)，以及類(lèi)似的，系統恢復(system resume)，解凍(thaw)，恢復(restore)和運行時(shí)恢復(run-timeresume)等回調函數的設備驅動(dòng)程序，可以在定義在include/linux/pm.h中的UNIVERSAL_DEV_PM_OPS宏的幫助下做到這一點(diǎn)（可能是其最后一個(gè)參數設置為NULL）。

9. 自動(dòng)休眠功能或自動(dòng)延時(shí)掛起

改變設備的電源狀態(tài)并不是免費的，它也需要時(shí)間和能耗。只有當有理由認為設備將保持在這種狀態(tài)下大量的時(shí)間時(shí)，才應將設備置入低功耗狀態(tài)。一個(gè)通常的啟發(fā)式說(shuō)法，一直沒(méi)有怎么用的設備很可能繼續保持在未使用狀態(tài)，按照這個(gè)建議，驅動(dòng)程序不應該允許設備在運行時(shí)掛起，直到他們處于非活躍狀態(tài)已經(jīng)有一段最低限度的時(shí)間。即使該啟發(fā)式說(shuō)法最終并非最佳，它仍然會(huì )阻止設備在低功耗和全功率狀態(tài)之間迅速“反彈”。

術(shù)語(yǔ)“自動(dòng)休眠(autosuspend)”是一個(gè)歷史遺留下來(lái)的名字。這并不意味著(zhù)該設備就會(huì )自動(dòng)掛起（子系統或驅動(dòng)程序仍然需要調用適當的PM例程），然而這意味著(zhù)運行時(shí)掛起（run-time suspends）將自動(dòng)被延遲，直到所需的一段時(shí)間空閑后。

不活躍(Inactivity)是根據power.last_busy字段來(lái)確定的。驅動(dòng)程序應該在進(jìn)行I/O后調用pm_runtime_mark_last_busy()來(lái)更新這個(gè)字段，通常是在剛要調用pm_runtime_put_autosuspend()之前。所需的空閑時(shí)間長(cháng)度是一個(gè)策略問(wèn)題。子系統可以在最初調用pm_runtime_set_autosuspend_delay()設置該長(cháng)度，但設備注冊后該長(cháng)度應由用戶(hù)空間控制，使用/sys/devices/.../power/autosuspend_delay_ms屬性。

為了使用自動(dòng)休眠(autosuspend)，子系統或驅動(dòng)程序必須調用pm_runtime_use_autosuspend()（最好是在注冊設備之前），此后他們應該使用各種*_autosuspend()輔助函數，來(lái)代替非自動(dòng)休眠的對應函數(non-autosuspend counterparts)：

• 不用:pm_runtime_suspend    而用:pm_runtime_autosuspend;
• 不用:pm_schedule_suspend   而用:pm_request_autosuspend;
• 不用:pm_runtime_put        而用:pm_runtime_put_autosuspend;
• 不用:pm_runtime_put_sync   而用:pm_runtime_put_sync_autosuspend.

驅動(dòng)程序可以繼續使用非自動(dòng)休眠功能輔助函數，他們會(huì )表現正常，而不把自動(dòng)休眠延遲考慮進(jìn)來(lái)。同樣，如果power.use_autosuspend字段沒(méi)有被設置，則自動(dòng)休眠的輔助函數，使用起來(lái)就像是非自動(dòng)休眠的對應函數(non-autosuspend counterparts)。

該實(shí)現非常適合用于異步中斷上下文中。然而，這樣的使用不可避免地涉及到競爭，這是由于PM核心不能同步 ->runtime_suspend()回調與I/O請求的到來(lái)。該同步必須由驅動(dòng)程序使用其私有鎖來(lái)完成。這里是一個(gè)原理性的偽代碼示例：

最重要的一點(diǎn)是，在foo_io_completion()要求自動(dòng)休眠之后，foo_runtime_suspend()回調可能與foo_read_or_write()競爭。因此foo_runtime_suspend()必須檢查是否有任何掛起的I/O請求（在持有私有鎖的情況下），然后才允許掛起進(jìn)行。

此外，power.autosuspend_delay字段可以由用戶(hù)空間在任何時(shí)間改變。如果驅動(dòng)程序關(guān)心這個(gè)，它可以在持有其私有鎖的情況下在->runtime_suspend()回調內調用pm_runtime_autosuspend_expiration()。如果該函數返回非零值，那么該延誤尚未過(guò)期，則該回調應該返回-EAGAIN。