剖析Linux内核支持S3C2410睡眠模式

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2022-11-13 | 运维 | 1818ip | 596°c

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Linux已经越来越受到欢迎，目前很多人在学习Linux系统，这就出现了很多Linux系统的问题，本文为你详细介绍Linux内核对S3C2410睡眠模式的支持，为你在学习Linux内核对S3C2410睡眠模式的支持x时起一定的作用。

一、S3C2410支持4种供电模式

（1）NORMAL MODE

耗电最大、可以通过关闭具体控制器的时钟来节电

（2）SLOW MODE

在此模式下可以没有内部PLL，耗电情况依赖于外部时钟的频率

（3）IDLE MODE

FCLK被关断，主要由于CPU core节电。可以任何通过外部中断唤醒

（4）Power_OFF MODE

除了处理器唤醒逻辑单元外，处理器不损耗任何电量。可以通过EINT[15:0] 或 RTC alarm interrupt唤醒系统

二、S3C2410各种节电模式的进入

（1）慢速模式（SLOW）

CLKSLOW的SLOW_BIT置1进入

（2）空闲模式（IDLE）

CLKCON[2]被置1则进入

（3）掉电模式（Power_OFF）

CLKCON[3]置1进入

三、S3C2410进入掉电模式前的准备工作

1、为掉电模式设置合理的GPIO

2、在中断屏蔽寄存器中屏蔽所有中断

3、合理配置包括实时时钟在内的唤醒源4、挂起USB。MISCCR[13:12]=11b

5、将睡眠返回地址或一些不希望在掉电模式下丢失的数据存放在GSTATUS3，4 中

6、配置MISCCR[1:0]让数据总线上拉

7、关闭LCD

8、为了填充TLB读取REFRESH、 CLKCON 和MISCCR寄存器.

第8点理解起来可能稍微困难一点，需要说明一下：

因为在进入掉电模式前还需要让SDRAM挂起，在SDRAM挂起后还需要操作REFRESH、CLKCON、MISCCR特殊功能寄存器，而这些寄存器的地址可能是虚拟地址，这就要求TLB中要有相应的入口。如果没有的话就要到sdram中取相应的页表，而此时sdram已经挂起了，所以为了防止这种情况的产生，可以在挂起sdram前读取要访问的地址，这样TLB中就会保留有相应的页表项，访问REFRESH、CLKCON、MISCCR时就不会需要sdram的支持了。

9、设置REFRESH[22]=1b让sdram进入自刷新模式

10、等待sdram自刷新有效

11、设置 MISCCR[19:17]=111b 使 SDRAM 的信号 (SCLK0,SCLK1 and SCKE) 在 Power_OF 模式下被保护

12、设置CLKCON进入Power_OFF模式

四、S3C2410掉电模式唤醒过程

1、通过唤醒源唤醒系统，产生内部复位信号

2、系统复位后，测试GSTATUS2[2] 确实系统是否是从Power_OFF模式唤醒的

3、设置MISCCR[19:17]=000b释放SDRAM信号保护

4、配置SDRAM控制器

5、等待直到SDRAM自刷新释放

6、读取GSTATUS3、4的值，可以利用它们回复到睡眠前的程序位置

注意：利用外部中断EINT[15:0]唤醒系统，需要保持nBATT_FLT为高电平

五、配置2.6.26.5内核支持S3C2410电源管理

六、Linux系统对S3C2410 掉电模式的支持

（1）内核接口驱动文件

Linux-2.6.26.5内核的/drivers/char/apm-emulation.c提供了系统进入睡眠的入口函数。早期的版本的接口文件为：arch/arm/kernel/apm.c

（2）与进入sleep前的准备相关的内核文件

kernel/power/console.c

该文件提供了使所有系统进程休眠或关闭的函数

drivers/base/power/suspend.c

该文件使所有设备驱动suspend的函数

（3）进入sleep前的设置相关的文件

arch/arm/mach-s3c2410/pm.c

（4）进休眠前的汇编段程序文件

arch/arm/mach-s3c2410/sleep.s

（5）睡眠唤醒部分在Uboot中

cpu/arm920t/start.s

（6）内核中唤醒阶段相关的汇编段程序文件

arch/arm/mach-s3c2410/sleep.s

七、实现方法

具体的实现原理可以通过阅读上述相关文件获取。下面如何实现系统的睡眠及唤醒

（1）内核修改过程

根据硬件的实际情况，设置睡眠唤醒中断源。我的系统是让中断0-3作为唤醒源。所以让内核允许EINT0–3外部中断将其唤醒。内核版本是2.6.26.5。系统默认容许EINT0..EINT15和IRQ_RTC作为中断唤醒源。

s3c_irqwake_intmask和s3c_irqwake_eintmask是屏蔽码。为了让EINT0–3外部中断可以作为唤醒源，

需要修改：

arch/arm/plat-s3c24xx/irq.c中

unsigned long s3c_irqwake_intmask = 0xffffffffL;

为：

unsigned long s3c_irqwake_intmask = 0xfffffff0L;

（2）修改U-boot

系统睡眠在唤醒后会运行复位程序，当然就是U-boot了。为了让唤醒后的系统能够恢复正常工作状态，及进入到睡眠前运行的位置，需要修改U-boot

将下面的代码加入到uboot的cpu/arm920t/start.s中，注意：要放在sdram初始化后，参考本文的第四标题“S3C2410掉电模式唤醒过程”

/*PowerManageCheckifthisisawake-upfromsleep*/ ldrr1,=0x560000B4 ldrr0,[r1] 
tstr0,#0x02 beqnotPowerOFF 
/****ledtest**** ldrr0,=0x56000050 
ldrr1,=0x55555555 strr1,[r0] 
ldrr0,=0x56000054 ldrr1,=0x0 
strr1,[r0] */ 
WakeupStart: //Clearsleepresetbit 
ldrr0,=0x560000B4 movr1,#0x2 
strr1,[r0] ldrr0,=0x56000080//ReleasetheSDRAMsignalprotections 
ldrr1,=0x00010330 strr1,[r0] 
ldrr0,=0x48000024 ldrr1,[r0] 
bicr1,r1,#0x400000 strr1,[r0] 
movr1,#0x1000 1:subsr1,r1,#1//waituntiltheSelfRefreshisreleased. 
bne1b /* 
ldrr0,=0x56000050 ldrr1,=0x55555555 
strr1,[r0] ldrr0,=0x56000054 
ldrr1,=0x5555 strr1,[r0] 
*/ ldrr0,=0x560000B8//readareturnaddressgotos3c2410_cpu_resume 
ldrr1,[r0] movpc,r1//gotoresume恢复到睡眠前的位置 
nop nop 
1:b1b notPowerOFF:3）编写测试程序 
#include<stdio.h>
#include<sys
/types.h>
#include<sys
/ioctl.h>
#include<unistd.h>
#include<fcntl.h>
#include<Linux
/ioctl.h>
#defineAPM_IOC_STANDBY_IO('A',1) #defineAPM_IOC_SUSPEND_IO('A',2) 
intmain(void) { 
intfd; fd
=open
("/dev/apm_bios",O_RDWR); 
if(fd<
0
){ printf("fdopenfailed\n"); 
exit(0); } 
printf("\n/dev/apm_biosopened,fd
=%d\n",fd); ioctl(fd,APM_IOC_SUSPEND); 
close(fd); printf("/dev/apm_biosclosed:)\n"); 
return0; }

（4）测试效果

#./test ..... sleep:irqwakeupmasks:fffffff0,fffffff0 
GSTATUS30x30367140 GSTATUS40x00000000

进入睡眠状态，此时按K10按键，即中断0，唤醒系统

GPIO[0]CON007fffff
=>
007fffff,DAT00000000
=>
00000000 GPIO[1]CON00044555
=>
00044555,DAT00000540
=>
00000540 GPIO[2]CONaaaaaaaa
=>
aaaaaaaa,DAT00000000
=>
00000000 
GPIO[3]CONaaaaaaaa
=>
aaaaaaaa,DAT00000000
=>
00000000 GPIO[4]CONaaaaa6aa
=>
aaaaa6aa,DAT0000ffc5
=>
0000ffc5 
GPIO[5]CON000055aa
=>
000055aa,DAT000000fe
=>
000000ff GPIO[6]CONffa5ff30
=>
ffa5ffba,DAT0000aced
=>
0000aced 
GPIO[7]CON002afaaa
=>
002afaaa,DAT000001ff
=>
000001fb postsleep:IRQs0x02000001,0x00000200 
IRQ16assertedatresume postsleep,preparingtoreturn 
S3C2410PMResume(post-restore) s3c2410-sdis3c2410-sdi:powereddown. 
s3c24xx-pm:checkifwehaveanythingtowake-upwith DisablingIRQ52(pin192) 
DisablingIRQ53(pin193) DisablingIRQ55(pin195) 
dma3:restoringconfiguration timertcon
=00000000
,tcnta2c1,tcfg00000200,00000000,usec00001eb8 
s3c2410-wdt:watchdogdisabled s3c2410-i2cs3c2410-i2c:slaveaddress0x10 
s3c2410-i2cs3c2410-i2c:busfrequencysetto390KHz s3c2410-nands3c2410-nand:Tacls
=3
,30nsTwrph0
=7
70ns,Twrph1
=3
30ns 
s3c2410-sdis3c2410-sdi:runningat0kHz(requested:0kHz). s3c2410-sdis3c2410-sdi:runningat98kHz(requested:97kHz). 
s3c2410-sdis3c2410-sdi:runningat98kHz(requested:97kHz). s3c2410-sdis3c2410-sdi:runningat98kHz(requested:97kHz). 
s3c2410-sdis3c2410-sdi:powereddown. usbusb1:roothublostpowerorwasreset 
Restartingtasks...done. /dev/apm_biosclosed:) 
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