本文參考：
http://www.wowotech.net/pm_subsystem/wakelocks.html
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文章中代碼來源于：Mtk8173竭缝，android 6.0

Linux 3.4內核開始的變化

（1）linux 3.4內核PM使用了新的wakeup_source機制媳叨，摒棄了繁雜的wake_lock機制
之前android一直是基于Linux加入了wake_lock機制來阻止系統(tǒng)休眠缭受，后來Linux 3.4內核加入了wakeup_source來管理缓熟，安卓4.4跟著升級內核也就摒棄了自己的繁雜的wake_lock機制，在對上層接口并不改變，在內核wake_lock實現(xiàn)直接基于wakeup_source來實現(xiàn)的。當然也會帶來debug上的一些問題，比如以前的wake_lock自身帶有強大的debug信息减拭，那么我們在調試的時候可以自己看見dmesg中默認打印active wake lock XXX，很直觀來辨別需要休眠的時候那個wake lock有問題阻止了休眠区丑。這個需要我們自己來完善拧粪。個人認為改進很大修陡，現(xiàn)在使用了autosleep機制，只要不存在任何active wakeup_source了可霎，系統(tǒng)自動休眠魄鸦，當有active wake_source自動block住，個人認為休眠更及時癣朗，非休眠時間在減少拾因，同時不會消耗額外的資源。使用基于queue work與進程block來管理suspend旷余。還有這里的wakeup_source個人覺得應該叫keepawake_source或者stayawake_souce绢记，畢竟系統(tǒng)的喚醒也就是cpu的再次運行是由中斷喚醒的而不是wakeup_source。
（2）安卓4.4還有一個重大改變就是去除了early suspend機制改為fb event通知機制正卧。那么現(xiàn)在就只有suspend與resume,runtime suspend與runtime resume了蠢熄。

(1) wakelock

說起android的休眠機制，就不得不說說wakelock,下面我們詳細介紹下waklock機制的歷史炉旷。

Android和Linux的恩恩怨怨

wakelocks最初出現(xiàn)在Android為linux kernel打的一個補丁集上签孔，該補丁集實現(xiàn)了一個名稱為“wakelocks”的系統(tǒng)調用，該系統(tǒng)調用允許調用者阻止系統(tǒng)進入低功耗模式（如idle窘行、suspend等）饥追。同時，該補丁集更改了Linux kernel原生的電源管理執(zhí)行過程（kernel/power/main.c中的state_show和state_store）罐盔，轉而執(zhí)行自定義的state_show判耕、state_store。

這種做法是相當不規(guī)范的翘骂，它是典型的只求實現(xiàn)功能，不擇手段帚豪。就像國內很多的Linux開發(fā)團隊碳竟，要實現(xiàn)某個功能，都不去弄清楚kernel現(xiàn)有的機制狸臣、框架莹桅，牛逼哄哄的猛干一番。最后功能是實現(xiàn)了烛亦，可都不知道重復造了多少輪子诈泼，浪費了多少資源。到此打住煤禽，Android的開發(fā)者不會這么草率铐达，他們推出wakelocks機制一定有一些苦衷，我們就不評論了檬果。

但是瓮孙，雖然有苦衷唐断，kernel的開發(fā)者可是有原則的，死活不讓這種機制合并到kernel分支（換誰也不讓昂伎佟）脸甘，直到kernel自身的wakeup events framework成熟后，這種僵局才被打破偏灿。因為Android開發(fā)者想到了一個壞點子：不讓合并就不讓合并唄丹诀，我用你的機制（wakeup source），再實現(xiàn)一個就是了翁垂。至此铆遭，全新的wakelocks出現(xiàn)了。

所以wakelocks有兩個沮峡，早期Android版本的wakelocks幾乎已經銷聲匿跡了疚脐，不仔細找還真找不到它的source code（這里有一個鏈接，但愿讀者看到時還有效邢疙，drivers/android/power.c）棍弄。本文不打算翻那本舊黃歷，所以就focus在新的wakelocks上（drivers/power/wakelock.c疟游，較新的kernel都支持）呼畸。

Android wakelocks

雖說不翻舊黃歷了，還是要提一下Android wakelocks的功能颁虐，這樣才能知道kernel wakelocks要做什么蛮原。總的來說另绩，Android wakelocks提供的功能包括：

1）一個sysfs文件：/sys/power/wake_lock儒陨，用戶程序向文件寫入一個字符串，即可創(chuàng)建一個wakelock笋籽，該字符串就是wakelock的名字蹦漠。該wakelock可以阻止系統(tǒng)進入低功耗模式。

2）一個sysfs文件：：/sys/power/wake_unlock车海，用戶程序向文件寫入相同的字符串笛园，即可注銷一個wakelock。

3）當系統(tǒng)中所有的wakelock都注銷后侍芝，系統(tǒng)可以自動進入低功耗狀態(tài)研铆。

4）向內核其它driver也提供了wakelock的創(chuàng)建和注銷接口，允許driver創(chuàng)建wakelock以阻止睡眠州叠、注銷wakelock以允許睡眠棵红。

Kernel wakelocks的功能

對比Android wakelocks要實現(xiàn)的功能，Linux kernel的方案是：

1）允許driver創(chuàng)建wakelock以阻止睡眠留量、注銷wakelock以允許睡眠：已經由新的wakeup source機制取代窄赋。

2）當系統(tǒng)中所有的wakelock都注銷后哟冬，系統(tǒng)可以自動進入低功耗狀態(tài)：由autosleep實現(xiàn)。

3）wake_lock和wake_unlock功能：由本文所描述的kernel wakelocks實現(xiàn)忆绰，其本質就是將wakeup source開發(fā)到用戶空間訪問浩峡。

Kernel wakelocks在電源管理中的位置

相比Android wakelocks，Kernel wakelocks的實現(xiàn)非常簡單（簡單的才是最好的）错敢，就是在PM core中增加一個wakelock模塊（kernel/power/wakelock.c）翰灾，該模塊依賴wakeup events framework提供的wakeup source機制，實現(xiàn)用戶空間的wakeup source（就是wakelocks）稚茅，并通過PM core main模塊纸淮，向用戶空間提供兩個同名的sysfs文件，wake_lock和wake_unlock亚享。

/sys/power/wake_lock & /sys/power/wake_unlock

從字面意思上咽块，新版的wake_lock和wake_unlock和舊版的一樣，都是用于創(chuàng)建和注銷wakelock侈沪。從應用開發(fā)者的角度，確實可以這樣理解晚凿。但從底層實現(xiàn)的角度，卻完全不是一回事歼秽。

Android的wakelock应役，真是一個lock燥筷，用戶程序創(chuàng)建一個wakelock，就是在系統(tǒng)suspend的路徑上加了一把鎖肆氓，注銷就是解開這把鎖滥比。直到suspend路徑上所有的鎖都解開時做院，系統(tǒng)才可以suspend。

而Kernel的wakelock濒持，是基于wakeup source實現(xiàn)的键耕，因此創(chuàng)建wakelock的本質是在指定的wakeup source上activate一個wakeup event，注銷wakelock的本質是deactivate wakeup event柑营。因此屈雄，/sys/power/wake_lock和/sys/power/wake_unlock兩個sysfs文件的的功能就是：

寫wake_lock（以wakelock name和timeout時間<可選>為參數(shù)），相當于以wakeup source為參數(shù)調用__pm_stay_awake（或者__pm_wakeup_event）官套，即activate wakeup event酒奶；

寫wake_unlock（以wakelock name為參數(shù)）蚁孔，相當于以wakeup source為參數(shù)，調用__pm_relax惋嚎；

讀wake_lock杠氢，獲取系統(tǒng)中所有的處于active狀態(tài)的wakelock列表（也即wakeup source列表）

讀wake_unlock，返回系統(tǒng)中所有的處于非active狀態(tài)的wakelock信息（也即wakeup source列表）另伍。

這兩個sysfs文件在kernel/power/main.c中實現(xiàn)鼻百，如下：

static ssize_t wake_lock_show(struct kobject *kobj,
                  struct kobj_attribute *attr,
                  char *buf)
{
    return pm_show_wakelocks(buf, true);
}

static ssize_t wake_lock_store(struct kobject *kobj,
                   struct kobj_attribute *attr,
                   const char *buf, size_t n)
{
    int error = pm_wake_lock(buf);
    return error ? error : n;
}

power_attr(wake_lock);

static ssize_t wake_unlock_show(struct kobject *kobj,
                struct kobj_attribute *attr,
                char *buf)
{
    return pm_show_wakelocks(buf, false);
}

static ssize_t wake_unlock_store(struct kobject *kobj,
                 struct kobj_attribute *attr,
                 const char *buf, size_t n)
{
    int error = pm_wake_unlock(buf);
    return error ? error : n;
}

power_attr(wake_unlock);

#endif /* CONFIG_PM_WAKELOCKS */
  

1）wakelocks功能不是linux kernel的必選功能，可以通過CONFIG_PM_WAKELOCKS開關摆尝。
2）wake_lock的寫接口温艇，直接調用pm_wake_lock；wake_unlock的寫接口堕汞，直接調用pm_wake_unlock勺爱；它們的讀接口，直接調用pm_show_wakelocks接口（參數(shù)不同）讯检。這三個接口均在kernel/power/wakelock.c中實現(xiàn)琐鲁。

pm_wake_lock

pm_wake_lock位于kernel\power\wakelock.c中，用于上報一個wakeup event（從另一個角度视哑，就是阻止系統(tǒng)suspend）绣否，代碼如下：

int pm_wake_lock(const char *buf)
{
    const char *str = buf;
    struct wakelock *wl;
    u64 timeout_ns = 0;
    size_t len;
    int ret = 0;

    if (!capable(CAP_BLOCK_SUSPEND))
        return -EPERM;

    while (*str && !isspace(*str))
        str++;

    len = str - buf;
    if (!len)
        return -EINVAL;

    if (*str && *str != '\n') {
        /* Find out if there's a valid timeout string appended. */
        ret = kstrtou64(skip_spaces(str), 10, &timeout_ns);
        if (ret)
            return -EINVAL;
    }

    mutex_lock(&wakelocks_lock);

    wl = wakelock_lookup_add(buf, len, true);
    if (IS_ERR(wl)) {
        ret = PTR_ERR(wl);
        goto out;
    }
    if (timeout_ns) {
        u64 timeout_ms = timeout_ns + NSEC_PER_MSEC - 1;

        do_div(timeout_ms, NSEC_PER_MSEC);
        __pm_wakeup_event(&wl->ws, timeout_ms);
    } else {
        __pm_stay_awake(&wl->ws);
    }

    wakelocks_lru_most_recent(wl);

 out:
    mutex_unlock(&wakelocks_lock);
    return ret;
}

a）輸入?yún)?shù)為一個字符串，如"wake_lock_test 1000”挡毅，該字符串指定上報wakeup event的wakelock name蒜撮，可以在name后用空格隔開，添加一個時間值（單位為ns）跪呈，表示該event的timeout值段磨。
b）調用capable，檢查當前進程是否具備阻止系統(tǒng)suspend的權限耗绿。
capable是Linux security子系統(tǒng)提供的一個接口苹支，用于權限判斷。我們說過误阻，power是系統(tǒng)的核心資源债蜜，理應由OS全權管理，但wakelock違反了這一原則究反，將阻止系統(tǒng)睡眠的權利給了用戶空間。這樣一來精耐，用戶空間程序將可以隨心所欲的占用power資源，特別是用戶態(tài)的程序員卦停，天生對資源占用不敏感（這是對的）恼蓬，就導致該接口有被濫用的風險。不過還好处硬，通過系統(tǒng)的權限管理機制，可以改善這種狀態(tài)（其實不是改善郁油，而是矛盾轉移攀痊，很有可能把最終的裁決權交給用戶，太糟糕了９毒丁）。</font>
c）解析字符串棘街，將timeout值（有的話）保存在timeout_ns中，解析name長度（len）遭殉，并將name保存在原來的buf中。
d）調用wakelock_lookup_add接口痹愚，查找是否有相同name的wakelock。如果有拯腮，直接返回wakelock的指針蚁飒；如果沒有，分配一個wakelock淮逻，同時調用wakeup events framework提供的接口，創(chuàng)建該wakelock對應的wakeup source結構爬早。
e）如果指定timeout值，以wakelock的wakeup source指針為參數(shù)凸椿，調用__pm_wakeup_event接口翅溺，上報一個具有時限的wakeup events髓抑；否則优幸，調用__pm_stay_awake，上報一個沒有時限的wakeup event羹饰。