分析driver层wake_lock的实现

  时间:2018-11-19
本文章向大家介绍Android的休眠唤醒机制分析,主要包括wake_lock 定义和接口、wake_lock 实现,需要的朋友可以参考一下

Android的休眠唤醒主要基于wake_lock机制,只要系统中存在任一有效的wake_lock,系统就不能进入深度休眠,但可以进行设备的浅度休眠操作。wake_lock一般在关闭lcd、tp但系统仍然需要正常运行的情况下使用,比如听歌、传输很大的文件等。本文主要分析driver层wake_lock的实现。

一、wake_lock 定义和接口

enum {
    WAKE_LOCK_SUSPEND, // 阻止进入深度休眠模式
    WAKE_LOCK_IDLE,    // 阻止进入空闲模式
    WAKE_LOCK_TYPE_COUNT
};
 
struct wake_lock {
#ifdef CONFIG_HAS_WAKELOCK
    struct list_head    link;     // 链表节点
    int                 flags;    // 标志
    const char         *name;     // 名称
    unsigned long       expires;  // 超时时间
#ifdef CONFIG_WAKELOCK_STAT
    struct {
        int             count;         // 使用计数
        int             expire_count;  // 超时计数
        int             wakeup_count;  // 唤醒计数
        ktime_t         total_time;    // 锁使用时间
        ktime_t         prevent_suspend_time;  // 锁阻止休眠的时间
        ktime_t         max_time;      // 锁使用时间最长的一次
        ktime_t         last_time;     // 锁上次操作时间
    } stat;
#endif
#endif
};

可以看到wake_lock按功能分为休眠锁和空闲锁两种类型,用于阻止系统进入深度休眠模式或者空闲模式。wake_lock的主要部件有锁名称、链表节点、标志位、超时时间,另外还有一个内嵌的结构用于统计锁的使用信息。接下来我们看看wake_lock对外提供的操作接口:

1、内核空间接口

void wake_lock_init(struct wake_lock *lock, int type, const char *name);
void wake_lock_destroy(struct wake_lock *lock);
void wake_lock(struct wake_lock *lock);
void wake_lock_timeout(struct wake_lock *lock, long timeout);
void wake_unlock(struct wake_lock *lock);

其中wake_lock_init()用于初始化一个新锁,type参数指定了锁的类型;wake_lock_destroy()则注销一个锁;wake_lock()和wake_lock_timeout()用于将初始化完成的锁激活,使之成为有效的永久锁或者超时锁;wake_unlock()用于解锁使之成为无效锁。另外还有两个接口:

int wake_lock_active(struct wake_lock *lock);
long has_wake_lock(int type);

其中wake_lock_active()用于判断锁当前是否有效,如果有效则返回非0值;has_wake_lock()用于判断系统中是否还存在有效的type型锁,如果存在超时锁则返回最长的一个锁的超时时间,如果存在永久锁则返回-1,如果系统中不存在有效锁则返回0。

2、用户空间接口

wake_lock向用户空间提供了两个文件节点用于申请锁和解锁:

// wack_lock文件的读函数,显示用户空间定义的有效锁
ssize_t wake_lock_show(
    struct kobject *kobj, struct kobj_attribute *attr, char *buf)
{
    char *s = buf;
    char *end = buf + PAGE_SIZE;
    struct rb_node *n;
    struct user_wake_lock *l;
 
    mutex_lock(&tree_lock);
 
    for (n = rb_first(&user_wake_locks); n != NULL; n = rb_next(n)) {
        l = rb_entry(n, struct user_wake_lock, node);
        if (wake_lock_active(&l->wake_lock))
            s += scnprintf(s, end - s, "%s ", l->name);
    }
    s += scnprintf(s, end - s, "\n");
 
    mutex_unlock(&tree_lock);
    return (s - buf);
}
 
// wack_lock文件的写函数,初始化并激活用户空间定义的锁
ssize_t wake_lock_store(
    struct kobject *kobj, struct kobj_attribute *attr,
    const char *buf, size_t n)
{
    long timeout;
    struct user_wake_lock *l;
 
    mutex_lock(&tree_lock);
    l = lookup_wake_lock_name(buf, 1, &timeout);
    if (IS_ERR(l)) {
        n = PTR_ERR(l);
        goto bad_name;
    }
 
    if (debug_mask & DEBUG_ACCESS)
        pr_info("wake_lock_store: %s, timeout %ld\n", l->name, timeout);
 
    if (timeout)
        wake_lock_timeout(&l->wake_lock, timeout);
    else
        wake_lock(&l->wake_lock);
bad_name:
    mutex_unlock(&tree_lock);
    return n;
}
 
// wack_unlock文件的读函数,显示用户空间的无效锁
ssize_t wake_unlock_show(
    struct kobject *kobj, struct kobj_attribute *attr, char *buf)
{
    char *s = buf;
    char *end = buf + PAGE_SIZE;
    struct rb_node *n;
    struct user_wake_lock *l;
 
    mutex_lock(&tree_lock);
 
    for (n = rb_first(&user_wake_locks); n != NULL; n = rb_next(n)) {
        l = rb_entry(n, struct user_wake_lock, node);
        if (!wake_lock_active(&l->wake_lock))
            s += scnprintf(s, end - s, "%s ", l->name);
    }
    s += scnprintf(s, end - s, "\n");
 
    mutex_unlock(&tree_lock);
    return (s - buf);
}
 
// wack_unlock文件的写函数,用于用户空间解锁
ssize_t wake_unlock_store(
    struct kobject *kobj, struct kobj_attribute *attr,
    const char *buf, size_t n)
{
    struct user_wake_lock *l;
 
    mutex_lock(&tree_lock);
    l = lookup_wake_lock_name(buf, 0, NULL);
    if (IS_ERR(l)) {
        n = PTR_ERR(l);
        goto not_found;
    }
 
    if (debug_mask & DEBUG_ACCESS)
        pr_info("wake_unlock_store: %s\n", l->name);
 
    wake_unlock(&l->wake_lock);
not_found:
    mutex_unlock(&tree_lock);
    return n;
}
 
power_attr(wake_lock);
power_attr(wake_unlock);

这两个文件节点分别为"/sys/power/wake_lock"和"/sys/power/wake_unlock",应用程序可以根据HAL层的接口读写这两个节点。

二、wake_lock 实现

在linux/kernel/power/wakelock.c中我们可以看到wake_lock的实现代码,首先看看其定义的一些初始化信息:

#define WAKE_LOCK_TYPE_MASK              (0x0f)     // 锁类型标志掩码
#define WAKE_LOCK_INITIALIZED            (1U << 8)  // 锁已经初始化标志
#define WAKE_LOCK_ACTIVE                 (1U << 9)  // 锁有效标志
#define WAKE_LOCK_AUTO_EXPIRE            (1U << 10) // 超时锁标志
#define WAKE_LOCK_PREVENTING_SUSPEND     (1U << 11) // 正在阻止休眠标志
 
static DEFINE_SPINLOCK(list_lock);  // 读写锁链表的自旋锁
static LIST_HEAD(inactive_locks);   // 内核维护的无效锁链表
static struct list_head active_wake_locks[WAKE_LOCK_TYPE_COUNT];  // 有效锁链表
static int current_event_num;       // 休眠锁使用计数器
struct workqueue_struct *suspend_work_queue;  // 执行系统休眠的工作队列
struct workqueue_struct *sys_sync_work_queue; // 执行系统同步的工作队列
struct wake_lock main_wake_lock;              // 内核休眠锁
struct wake_lock sys_sync_wake_lock;          // 缓存同步锁
suspend_state_t requested_suspend_state = PM_SUSPEND_MEM;  // 系统休眠状态
static struct wake_lock unknown_wakeup;       // 未知锁

在后面的分析中我们会看到这些变量的具体用途。

1、wake_lock系统初始化

static int __init wakelocks_init(void)
{
    int ret;
    int i;
    // 初始化有效锁链表,内核维护了2个有效锁链表
    // WAKE_LOCK_SUSPEND 用于阻止进入深度休眠模式
    // WAKE_LOCK_IDLE    用于阻止进入空闲模式
    for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(active_wake_locks); i++)
        INIT_LIST_HEAD(&active_wake_locks[i]);
 
#ifdef CONFIG_WAKELOCK_STAT
    // 初始化deleted_wake_locks
    wake_lock_init(&deleted_wake_locks, WAKE_LOCK_SUSPEND,
            "deleted_wake_locks");
#endif
    // 初始化内核休眠锁
    wake_lock_init(&main_wake_lock, WAKE_LOCK_SUSPEND, "main");
    // 初始化同步锁
    wake_lock_init(&sys_sync_wake_lock, WAKE_LOCK_SUSPEND, "sys_sync");
    // 激活内核休眠锁
    wake_lock(&main_wake_lock);
    // 初始化未知锁
    wake_lock_init(&unknown_wakeup, WAKE_LOCK_SUSPEND, "unknown_wakeups");
 
    // 注册power_device,power_driver
    ret = platform_device_register(&power_device);
    if (ret) {
        pr_err("wakelocks_init: platform_device_register failed\n");
        goto err_platform_device_register;
    }
    ret = platform_driver_register(&power_driver);
    if (ret) {
        pr_err("wakelocks_init: platform_driver_register failed\n");
        goto err_platform_driver_register;
    }
    // 创建fs_sync内核进程
    sys_sync_work_queue = create_singlethread_workqueue("fs_sync");
    if (sys_sync_work_queue == NULL) {
        pr_err ("fs_sync workqueue create failed.\n");
    }
    // 创建suspend内核进程
    suspend_work_queue = create_singlethread_workqueue("suspend");
    if (suspend_work_queue == NULL) {
        ret = -ENOMEM;
        goto err_suspend_work_queue;
    }
 
#ifdef CONFIG_WAKELOCK_STAT
    // 在proc下创建wakelocks文件
    proc_create("wakelocks", S_IRUGO, NULL, &wakelock_stats_fops);
#endif
 
    return 0;
 
err_suspend_work_queue:
    platform_driver_unregister(&power_driver);
err_platform_driver_register:
    platform_device_unregister(&power_device);
err_platform_device_register:
    wake_lock_destroy(&unknown_wakeup);
    wake_lock_destroy(&main_wake_lock);
#ifdef CONFIG_WAKELOCK_STAT
    wake_lock_destroy(&deleted_wake_locks);
#endif
    return ret;
}
core_initcall(wakelocks_init);

可以看到内核通过core_initcall调用了wake_lock系统的初始化函数,函数首先初始化了两个有效锁的链表,用于管理系统中的有效锁;接下来初始化了deleted_wake_locks用于处理统计信息,main_wake_lock用于锁定内核(系统启动时会激活这个锁,深度休眠时需要释放这个锁),sys_sync_wake_lock用于浅度休眠阶段同步缓存时阻止内核进入深度休眠,unknown_wakeup用于唤醒时延迟0.5s进入下一次可能的深度休眠;还注册了一个platform_device用于深度休眠阶段检测是否存在有效锁;后面创建了内核进程fs_sync用于浅度休眠阶段同步缓存,内核进程suspend用于进行浅度休眠和深度休眠;还在/proc下面创建了wakelocks节点用于显示wake_lock的统计信息。

2、wake_lock初始化

void wake_lock_init(struct wake_lock *lock, int type, const char *name)
{
    unsigned long irqflags = 0;
    // 初始化名称
    if (name)
        lock->name = name;
    BUG_ON(!lock->name);
 
    if (debug_mask & DEBUG_WAKE_LOCK)
        pr_info("wake_lock_init name=%s\n", lock->name);
#ifdef CONFIG_WAKELOCK_STAT
    lock->stat.count = 0;
    lock->stat.expire_count = 0;
    lock->stat.wakeup_count = 0;
    lock->stat.total_time = ktime_set(0, 0);
    lock->stat.prevent_suspend_time = ktime_set(0, 0);
    lock->stat.max_time = ktime_set(0, 0);
    lock->stat.last_time = ktime_set(0, 0);
#endif
    // 初始化flag
    lock->flags = (type & WAKE_LOCK_TYPE_MASK) | WAKE_LOCK_INITIALIZED;
    // 初始化链表节点
    INIT_LIST_HEAD(&lock->link);
    spin_lock_irqsave(&list_lock, irqflags);
    // 将锁加入无效锁链表
    list_add(&lock->link, &inactive_locks);
    spin_unlock_irqrestore(&list_lock, irqflags);
}
EXPORT_SYMBOL(wake_lock_init);

其中参数lock为被初始化对象,type代表锁的类型,name表示锁的名称, 函数主要初始化锁的名称并设置 WAKE_LOCK_INITIALIZED 标志位,并将锁加入无效锁链表inactive_locks,当需要使用锁的时候通过wake_lock()或者wake_lock_timeout()激活该锁:

// 根据参数激活锁
static void wake_lock_internal(
    struct wake_lock *lock, long timeout, int has_timeout)
{
    int type;
    unsigned long irqflags;
    long expire_in;
 
    spin_lock_irqsave(&list_lock, irqflags);
    // 获取锁的类型
    type = lock->flags & WAKE_LOCK_TYPE_MASK;
    BUG_ON(type >= WAKE_LOCK_TYPE_COUNT);
    BUG_ON(!(lock->flags & WAKE_LOCK_INITIALIZED));
#ifdef CONFIG_WAKELOCK_STAT
    if (type == WAKE_LOCK_SUSPEND && wait_for_wakeup) {
        if (debug_mask & DEBUG_WAKEUP)
            pr_info("wakeup wake lock: %s\n", lock->name);
        wait_for_wakeup = 0;
        lock->stat.wakeup_count++;
    }
    if ((lock->flags & WAKE_LOCK_AUTO_EXPIRE) &&
        (long)(lock->expires - jiffies) <= 0) {
        wake_unlock_stat_locked(lock, 0);
        lock->stat.last_time = ktime_get();
    }
#endif
    // 设置锁有效的标志位
    if (!(lock->flags & WAKE_LOCK_ACTIVE)) {
        lock->flags |= WAKE_LOCK_ACTIVE;
#ifdef CONFIG_WAKELOCK_STAT
        lock->stat.last_time = ktime_get();
#endif
    }
    // 将锁从无效锁链表中删除
    list_del(&lock->link);
    // 如果是超时锁
    if (has_timeout) {
        if (debug_mask & DEBUG_WAKE_LOCK)
            pr_info("wake_lock: %s, type %d, timeout %ld.%03lu\n",
                lock->name, type, timeout / HZ,
                (timeout % HZ) * MSEC_PER_SEC / HZ);
        // 设置锁超时时间,以当前jiffies为基准
        lock->expires = jiffies + timeout;
        // 设置锁的超时锁标志
        lock->flags |= WAKE_LOCK_AUTO_EXPIRE;
        // 将锁加入有效锁链表
        list_add_tail(&lock->link, &active_wake_locks[type]);
    } else {  // 如果是永久锁
        if (debug_mask & DEBUG_WAKE_LOCK)
            pr_info("wake_lock: %s, type %d\n", lock->name, type);
        // 设置超时时间为极限
        lock->expires = LONG_MAX;
        // 清除超时锁标志
        lock->flags &= ~WAKE_LOCK_AUTO_EXPIRE;
        // 将锁加入有效锁链表
        list_add(&lock->link, &active_wake_locks[type]);
    }
    // 如果是休眠锁
    if (type == WAKE_LOCK_SUSPEND) {
        current_event_num++;  // 休眠锁使用计数器加1
#ifdef CONFIG_WAKELOCK_STAT
        // 如果是内核休眠锁
        if (lock == &main_wake_lock)
            update_sleep_wait_stats_locked(1);
        // 如果内核休眠锁无效
        else if (!wake_lock_active(&main_wake_lock))
            update_sleep_wait_stats_locked(0);
#endif
        // 如果是超时锁
        if (has_timeout)
            expire_in = has_wake_lock_locked(type);
        else
            expire_in = -1;
        // 当前存在有效超时锁,并且最长的一个到期时间间隔为expire_in
        if (expire_in > 0) {
            if (debug_mask & DEBUG_EXPIRE)
                pr_info("wake_lock: %s, start expire timer, "
                    "%ld\n", lock->name, expire_in);
            mod_timer(&expire_timer, jiffies + expire_in);
        } else {  // 如果有永久锁或者无有效锁
            if (del_timer(&expire_timer))
                if (debug_mask & DEBUG_EXPIRE)
                    pr_info("wake_lock: %s, stop expire timer\n",
                        lock->name);
            if (expire_in == 0)  // 无有效锁
                queue_work(suspend_work_queue, &suspend_work);
        }
    }
    spin_unlock_irqrestore(&list_lock, irqflags);
}
 
// 激活永久锁
void wake_lock(struct wake_lock *lock)
{
    wake_lock_internal(lock, 0, 0);
}
EXPORT_SYMBOL(wake_lock);
 
// 激活超时锁
void wake_lock_timeout(struct wake_lock *lock, long timeout)
{
    wake_lock_internal(lock, timeout, 1);
}
EXPORT_SYMBOL(wake_lock_timeout);

可以看到激活过程都是通过调用wake_lock_internal()完成的,该函数首先完成一些统计信息的初始化,设置 WAKE_LOCK_ACTIVE 标志位并将锁从无效锁链表中移除;然后根据是否是超时锁设置 WAKE_LOCK_AUTO_EXPIRE 标志位,并设置超时锁的超时时间,再将锁加入有效锁链表;最后再根据锁的类型判断是否为休眠锁,如果是休眠锁且为超时锁则通过has_wake_lock_locked()获取系统中存在的超时锁中时间最长的到期时间值,并以此值设置expire_timer,has_wake_lock_locked()返回0则表示系统中不存在有效锁则启动suspend进程开始进入深度休眠状态。

3、expire_timer

static void expire_wake_locks(unsigned long data)
{
    long has_lock;
    unsigned long irqflags;
    if (debug_mask & DEBUG_EXPIRE)
        pr_info("expire_wake_locks: start\n");
    spin_lock_irqsave(&list_lock, irqflags);
    // 打印当前的有效锁
    if (debug_mask & DEBUG_SUSPEND)
        print_active_locks(WAKE_LOCK_SUSPEND);
    // 检测系统是否持有休眠锁
    has_lock = has_wake_lock_locked(WAKE_LOCK_SUSPEND);
    if (debug_mask & DEBUG_EXPIRE)
        pr_info("expire_wake_locks: done, has_lock %ld\n", has_lock);
    // 如果系统当前没有持有有效地休眠锁
    if (has_lock == 0)
        // 则启动深度休眠工作队列
        queue_work(suspend_work_queue, &suspend_work);
    spin_unlock_irqrestore(&list_lock, irqflags);
}
// 定义timer,运行函数为expire_wake_locks
static DEFINE_TIMER(expire_timer, expire_wake_locks, 0, 0);

该timer会在多个地方用到,在激活锁的函数中注册用于超时锁到期后检测系统的有效锁状态,如果系统不存在有效锁了则启动suspend进程。

4、suspend_work

static void suspend(struct work_struct *work)
{
    int ret;
    int entry_event_num;
 
    // 判断系统是否还持有有效锁,如果有则直接返回
    if (has_wake_lock(WAKE_LOCK_SUSPEND)) {
        if (debug_mask & DEBUG_SUSPEND)
            pr_info("suspend: abort suspend\n");
        return;
    }
 
    // 记录函数进入时休眠锁的使用次数
    entry_event_num = current_event_num;
    sys_sync();  // 将缓存中的数据写入磁盘
    if (debug_mask & DEBUG_SUSPEND)
        pr_info("suspend: enter suspend\n");
    // 开始深度休眠
    ret = pm_suspend(requested_suspend_state);
    // 退出深度休眠,打印信息
    if (debug_mask & DEBUG_EXIT_SUSPEND) {
        struct timespec ts;
        struct rtc_time tm;
        getnstimeofday(&ts);
        rtc_time_to_tm(ts.tv_sec, &tm);
        pr_info("suspend: exit suspend, ret = %d "
            "(%d-%02d-%02d %02d:%02d:%02d.%09lu UTC)\n", ret,
            tm.tm_year + 1900, tm.tm_mon + 1, tm.tm_mday,
            tm.tm_hour, tm.tm_min, tm.tm_sec, ts.tv_nsec);
    }
    // 如果深度休眠前和深度休眠后锁的使用次数一致,即唤醒过程中没有激活新的锁
    if (current_event_num == entry_event_num) {
        if (debug_mask & DEBUG_SUSPEND)
            pr_info("suspend: pm_suspend returned with no event\n");
        // 激活unknown_wakeup,0.5s超时
        wake_lock_timeout(&unknown_wakeup, HZ / 2);
    }
}
// 声明工作队列,运行函数为suspend
static DECLARE_WORK(suspend_work, suspend);

声明工作队列用于内核深度休眠,可以看到一个正常的休眠流程会三次调用sys_sync()用于同步缓存(之前一次在浅度休眠,之后一次在深度休眠),然后调用pm_suspend()开始执行深度休眠流程。

5、has_wake_lock

// 移除过期超时锁
static void expire_wake_lock(struct wake_lock *lock)
{
#ifdef CONFIG_WAKELOCK_STAT
    wake_unlock_stat_locked(lock, 1);
#endif
    // 清除锁有效和超时锁标志
    lock->flags &= ~(WAKE_LOCK_ACTIVE | WAKE_LOCK_AUTO_EXPIRE);
    // 从当前链表中删除
    list_del(&lock->link);
    // 加入无效锁链表
    list_add(&lock->link, &inactive_locks);
    if (debug_mask & (DEBUG_WAKE_LOCK | DEBUG_EXPIRE))
        pr_info("expired wake lock %s\n", lock->name);
}
 
// 打印有效锁信息,调用者需持有list_lock
static void print_active_locks(int type)
{
    struct wake_lock *lock;
    bool print_expired = true;
 
    BUG_ON(type >= WAKE_LOCK_TYPE_COUNT);
    // 遍历有效锁链表
    list_for_each_entry(lock, &active_wake_locks[type], link) {
        // 如果是超时锁
        if (lock->flags & WAKE_LOCK_AUTO_EXPIRE) {
            // 计算超时剩余时间
            long timeout = lock->expires - jiffies;
            if (timeout > 0)
                pr_info("active wake lock %s, time left %ld\n",
                    lock->name, timeout);
            else if (print_expired)
                pr_info("wake lock %s, expired\n", lock->name);
        } else {  // 如果不是超时锁
            pr_info("active wake lock %s\n", lock->name);
            if (!debug_mask & DEBUG_EXPIRE)
                print_expired = false;
        }
    }
}
 
static long has_wake_lock_locked(int type)
{
    struct wake_lock *lock, *n;
    long max_timeout = 0;
 
    BUG_ON(type >= WAKE_LOCK_TYPE_COUNT);
    // 遍历有效锁链表
    list_for_each_entry_safe(lock, n, &active_wake_locks[type], link) {
        // 如果是超时锁
        if (lock->flags & WAKE_LOCK_AUTO_EXPIRE) {
            // 计算超时剩余时间
            long timeout = lock->expires - jiffies;
            // 如果锁已经过期
            if (timeout <= 0)
                // 移除过期锁
                expire_wake_lock(lock);
            else if (timeout > max_timeout)  // 如果锁没有过期
                // 得到最长的一个超时时间
                max_timeout = timeout;
        } else // 如果不是超时锁则返回-1
            return -1;
    }
    return max_timeout;
}
 
// 判断系统是否还持有有效锁
long has_wake_lock(int type)
{
    long ret;
    unsigned long irqflags;
    spin_lock_irqsave(&list_lock, irqflags);
    // 开始判断流程
    ret = has_wake_lock_locked(type);
    // 如果还有休眠锁有效则打印状态信息
    if (ret && (debug_mask & DEBUG_SUSPEND) && type == WAKE_LOCK_SUSPEND)
        print_active_locks(type);
    spin_unlock_irqrestore(&list_lock, irqflags);
    return ret;
}

该函数用于释放一个锁,首先将锁从有效锁链表中移除并加入无效锁链表,并判断系统是否还持有有效锁,如果没有则进入深度休眠流程。

7、wake_lock_active

// 判断锁是否有效
int wake_lock_active(struct wake_lock *lock)
{
    return !!(lock->flags & WAKE_LOCK_ACTIVE);
}
EXPORT_SYMBOL(wake_lock_active);

8、wake_lock_destroy

void wake_lock_destroy(struct wake_lock *lock)
{
    unsigned long irqflags;
    if (debug_mask & DEBUG_WAKE_LOCK)
        pr_info("wake_lock_destroy name=%s\n", lock->name);
    spin_lock_irqsave(&list_lock, irqflags);
    // 清除已经初始化的标志
    lock->flags &= ~WAKE_LOCK_INITIALIZED;
#ifdef CONFIG_WAKELOCK_STAT
    if (lock->stat.count) {
        deleted_wake_locks.stat.count += lock->stat.count;
        deleted_wake_locks.stat.expire_count += lock->stat.expire_count;
        deleted_wake_locks.stat.total_time =
            ktime_add(deleted_wake_locks.stat.total_time,
                  lock->stat.total_time);
        deleted_wake_locks.stat.prevent_suspend_time =
            ktime_add(deleted_wake_locks.stat.prevent_suspend_time,
                  lock->stat.prevent_suspend_time);
        deleted_wake_locks.stat.max_time =
            ktime_add(deleted_wake_locks.stat.max_time,
                  lock->stat.max_time);
    }
#endif
    // 从当前链表中删除
    list_del(&lock->link);
    spin_unlock_irqrestore(&list_lock, irqflags);
}
EXPORT_SYMBOL(wake_lock_destroy);

该函数用于注销wake_lock,首先清除 WAKE_LOCK_INITIALIZED 标志位,然后更新统计信息,最后将锁从链表中删除。

9、proc节点

// 获取锁的剩余超时时间,通过*expire_time传递
int get_expired_time(struct wake_lock *lock, ktime_t *expire_time)
{
    struct timespec ts;
    struct timespec kt;
    struct timespec tomono;
    struct timespec delta;
    unsigned long seq;
    long timeout;
 
    // 如果不是超时锁则直接返回
    if (!(lock->flags & WAKE_LOCK_AUTO_EXPIRE))
        return 0;
 
    do {
        seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
        // 计算超时时间点与当前时间的差值
        timeout = lock->expires - jiffies;
        // 如果时间没有到期,返回0
        if (timeout > 0)
            return 0;
        // 获取当前时间
        kt = current_kernel_time();
        tomono = wall_to_monotonic;
    } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
    // 时间格式转换
    jiffies_to_timespec(-timeout, &delta);
    // 设置timespec的成员
    set_normalized_timespec(&ts, kt.tv_sec + tomono.tv_sec - delta.tv_sec,
                kt.tv_nsec + tomono.tv_nsec - delta.tv_nsec);
    // 返回ts值
    *expire_time = timespec_to_ktime(ts);
    return 1;
}
 
// 打印出锁的状态信息
static int print_lock_stat(struct seq_file *m, struct wake_lock *lock)
{
    int lock_count = lock->stat.count;
    int expire_count = lock->stat.expire_count;
    ktime_t active_time = ktime_set(0, 0);
    ktime_t total_time = lock->stat.total_time;
    ktime_t max_time = lock->stat.max_time;
 
    ktime_t prevent_suspend_time = lock->stat.prevent_suspend_time;
    // 如果锁有效
    if (lock->flags & WAKE_LOCK_ACTIVE) {
        ktime_t now, add_time;
        // 获取超时剩余时间
        int expired = get_expired_time(lock, &now);
        if (!expired)
            now = ktime_get();
        // 计算当前时间和上次操作时间的差值
        add_time = ktime_sub(now, lock->stat.last_time);
        lock_count++;  // 使用计数加1
        if (!expired)  // 如果没有到期
            active_time = add_time;
        else  // 锁已经到期
            expire_count++;  // 超时计数加1
        total_time = ktime_add(total_time, add_time);  // 锁使用时间增加
        if (lock->flags & WAKE_LOCK_PREVENTING_SUSPEND)
            prevent_suspend_time = ktime_add(prevent_suspend_time,
                    ktime_sub(now, last_sleep_time_update));
        if (add_time.tv64 > max_time.tv64)
            max_time = add_time;
    }
 
    return seq_printf(m,
             "\"%s\"\t%d\t%d\t%d\t%lld\t%lld\t%lld\t%lld\t%lld\n",
             lock->name, lock_count, expire_count,
             lock->stat.wakeup_count, ktime_to_ns(active_time),
             ktime_to_ns(total_time),
             ktime_to_ns(prevent_suspend_time), ktime_to_ns(max_time),
             ktime_to_ns(lock->stat.last_time));
}
 
// 打印锁状态
static int wakelock_stats_show(struct seq_file *m, void *unused)
{
    unsigned long irqflags;
    struct wake_lock *lock;
    int ret;
    int type;
 
    spin_lock_irqsave(&list_lock, irqflags);
    // 输出菜单
    ret = seq_puts(m, "name\tcount\texpire_count\twake_count\tactive_since"
            "\ttotal_time\tsleep_time\tmax_time\tlast_change\n");
    // 遍历无效锁链表并打印锁的状态信息
    list_for_each_entry(lock, &inactive_locks, link)
        ret = print_lock_stat(m, lock);
    // 遍历有效锁链表并打印锁的状态信息
    for (type = 0; type < WAKE_LOCK_TYPE_COUNT; type++) {
        list_for_each_entry(lock, &active_wake_locks[type], link)
            ret = print_lock_stat(m, lock);
    }
    spin_unlock_irqrestore(&list_lock, irqflags);
    return 0;
}
 
// proc文件打开函数,调用show函数显示当前所有的锁信息
static int wakelock_stats_open(struct inode *inode, struct file *file)
{
    return single_open(file, wakelock_stats_show, NULL);
}
 
// proc文件系统操作函数
static const struct file_operations wakelock_stats_fops = {
    .owner = THIS_MODULE,
    .open = wakelock_stats_open,
    .read = seq_read,
    .llseek = seq_lseek,
    .release = single_release,
};

以上是proc节点的操作接口,在wakelocks_init中注册。

总结:通过以上分析我们可以看到启动深度休眠流程有四个可能的地方,分别为expire_timer、wake_lock、wake_lock_timeout、wake_unlock,其中expire_timer和wake_unlock最常见。

原文地址:http://www.manongjc.com/article/19245.html