模块介绍

2 模块介绍

2.1 模块功能介绍

• 休眠唤醒指系统进入低功耗和退出低功耗模式，一般称之为 Standby。standby 分为 super standby 和 normal standby，区别是 cpu 是否掉电。

• 假关机是类似 standby 的一种低功耗模式。进入假关机，系统会先复位，再进入低功耗模式，等待唤醒源；检测到唤醒源，系统退出假关机，直接从低功耗模式复位重启。适用于 OTT 类产品代替常规的关机，实现红外/蓝牙开机功能。

2.2 相关术语介绍

表 2-1: 术语介绍

术语	说明
Super standby	Vdd_cpu 掉电或 Core 掉电，dram 进入 self refresh 状态
Normal standby	CPUX WFI，dram 进入 self refresh 状态
Fake Poweroff	假关机，类似 standby，主要区别是系统退出假关机会重启，而不是唤醒
SCP/CPUS	全志平台辅助进行电源管理的协处理器

2.3 模块配置介绍

2.3.1 Device Tree 配置说明

设备树中存在的是该类芯片所有平台的模块配置，设备树文件的路径为：kernel/linux-4.9/arch/arm64（32 位平台为 arm）/boot/dts/sunxi/CHIP.dtsi(CHIP 为研发代号，如sun50iw10p1 等)。Standby 模块在 dtsi 中无用户可用配置。

2.3.2 board.dts 配置说明

board.dts 用于保存每一个板级平台的设备信息（如 demo 板，perf1 板等），里面的配置信息会覆盖上面的 Device Tree 默认配置信息。

• standby 参数配置

描述系统资源的相关信息。例如，“vdd-cpu = <0x00000006>;”，其中各个 bit 代表 PMU 的各路供电，则 vdd-cpu 使用 PMU的第二、三路供电。

“osc24m-on = <0x1>;”，表示系统休眠后 osc24m 是否关闭，0x0 表示关闭，0x1 表示不关闭。

standby_param: standby_param {
    vdd-cpu = <0x00000006>;
    vdd-sys = <0x00000008>;
    vcc-pll = <0x00000100>;
    osc24m-on = <0x1>;
    ...
};

注：由于 r528/v853 部分方案, 没有外挂 PMU，即硬件上不支持 vdd-sys/vdd-cpu 掉电，故R528/v853 board.dts 不需要该信息（standby_param）。

• 唤醒源配置

以 RTC 模块为例，RTC 驱动支持通过 “wakeup-source” 配置是否作为唤醒源；在 RTC 模块节点下添加 “wakeup-source” 属性，则可以设置为唤醒源。

rtc: rtc@07000000 {
    compatible = "allwinner,sunxi-rtc";
    device_type = "rtc";
    wakeup-source;
    ...
};

• GPIO 为唤醒源配置

下面以 gpio-key 驱动为例, 演示一下 gpio 作为 wakeup-source 的代码编写:

keys {
    compatible = "gpio-keys";
    status = "okay";
    wakeup {
        wakeup-source; (1)
        gpios = <&pio PH 9 6 2 2 1>; (2)
        label = "wakeup";
        linux,code = <KEY_WAKEUP>;
    };
};
1.wakeup-source:device的wakeup source属性.需要设备驱动自己去解析该属性,如果有,则表示设备具有wakeup source功能.
2.gpios:配置gpio的mux,pull,drive,data等属性,如上的配置代表把PH9设置为6号功能(中断功能),下拉,驱动能力为2,data值为1.

• 假关机参数配置

描述系统关机的方式及假关机时需要用到的系统资源。如：

    box_start_os0 {
        compatible = "allwinner,box_start_os";
        start_type = <0x1>;
        irkey_used = <0x0>;
        pmukey_used = <0x0>;
        pmukey_num = <0x0>;
        led_power = <0x0>;
        led_state = <0x0>;
        pinctrl-0 = <&standby_blue>;
        pinctrl-1 = <&standby_red>;
        pinctrl-2 = <&standby_bt>;
        /*pinctrl-3 = <&standby_bt>;*/
    }
    ...
    s_cir0 {
        s_cir0_used = <1>;
        ir_power_key_code0 = <0x40>;
        ir_addr_code0 = <0xfe01>;
        ir_power_key_code1 = <0x1a>;
        ir_addr_code1 = <0xfb04>;
        ir_power_key_code2 = <0xf2>;
        ir_addr_code2 = <0x2992>;
        ir_power_key_code3 = <0x57>;
        ir_addr_code3 = <0x9f00>;
        ir_power_key_code4 = <0xdc>;
        ir_addr_code4 = <0x4cb3>;
        ir_power_key_code5 = <0x18>;
        ir_addr_code5 = <0xff00>;
        ir_power_key_code6 = <0xdc>;
        ir_addr_code6 = <0xdd22>;
        ir_power_key_code7 = <0x0d>;
        ir_addr_code7 = <0xbc00>;
        ir_power_key_code8 = <0x4d>;
        ir_addr_code8 = <0x4040>;
        wakeup-source;
    }

“start_type = <0x1>;”，0x0 代表当系统启动时检测到是适配器上电启动则进入假关机（H700 TV）；0x1 不做适配器上电检测判断，按普通的假关机判断流程；

“irkey_used = <0x0>;”，当前代码并未解析该节点，为无用节点，不影响假关机流程；

“pmukey_used = <0x0>;”，当前代码并未解析该节点，为无用节点，不影响假关机流程；

“pmukey_num = <0x0>;”，当前代码并未解析该节点，为无用节点，不影响假关机流程；

“led_power = <0x0>;”，当前代码并未解析该节点，为无用节点，不影响假关机流程；

“led_state = <0x0>;”，当前代码并未解析该节点，为无用节点，不影响假关机流程；

“pinctrl-0 = <&standby_blue>;”，LED 显示需要用到的 pinctrl 配置（其中一种颜色）；

“pinctrl-1 = <&standby_red>;”，LED 显示需要用到的 pinctrl 配置（其中一种颜色）；

“pinctrl-2 = <&standby_bt>;”，外部唤醒源（如蓝牙/wifi/rtc 模块）唤醒系统时拉对应 gpio，高脉冲有效，高脉冲持续时间需要大于 200 ms；

“pinctrl-3 = <&standby_bt>;”，外部唤醒源（如蓝牙/wifi/rtc 模块）唤醒系统时拉对应 gpio，低脉冲有效，低脉冲持续时间需要大于 200 ms；

“ir_power_key_code = <0x40>;”，ir 模块特定数据的码值，根据方案需求进行配置；

“ir_addr_code = <0xfe01>;”，ir 模块特定地址的码值，根据方案需求进行配置。

表 2-2: 平台支持唤醒源列表

平台/唤醒源	非CPUS域GPIO	CPUS域GPIO	POWER-KEY	RTC	USB	红外	蓝牙/WiFi	MAD
T509	不支持	super standby	super standby	super standby	super standby	不支持	super standby	不支持
H616	normal standby	不支持	normal standby	normal standby	normal standby	normal standby	normal standby	不支持
V853	normal standby	不支持	super standby	super standby	super standby	不支持	normal standby	不支持
T113	normal standby	不支持	不支持	normal standby	不支持	不支持	normal standby	不支持

2.3.3 kernel menuconfig 配置说明

linux-4.9 内核版本：在命令行中进入 linux 目录，执行 make ARCH=arm64 menuconfig(32 位系统为 make ARCH=arm menuconfig) 进入配置主界面 (Linux-5.4 内核版本执行：./build.sh menuconfig)，并按以下步骤作。

• 内核 PSCI 选项

Kernel Features --->
    [*] Support for the ARM Power State Coordination Interface (PSCI)

• 内核 CPUIDLE 相关选项（可选）

CPU Power Management --->
    CPU Idle --->
        [*] CPU idle PM support
        ARM CPU Idle Drivers --->
            [*] Generic ARM/ARM64 CPU idle Driver

• 内核 POWER 相关选项

Power management options --->
    [*] Suspend to RAM and standby
    [ ] Opportunistic sleep
    [*] User space wakeup sources interface
    (100) Maximum number of user space wakeup sources (0 = no limit)
    -*- Device power management core functionality
    [*] Power Management Debug Support
    [*] Extra PM attributes in sysfs for low-level debugging/testing

• 内核 FAKE_POWEROFF 相关选项

Device Drivers --->
    [*] Real Time Clock --->
        [*] support ir fake poweroff

2.3.4 uboot-2018 配置

• uboot-2018 FAKE_POWEROFF 相关配置

在平台的 defconfig 中，将 CONFIG_ATF_BOX_STANDBY 配置为 Y

CONFIG_ATF_BOX_STANDBY = Y;

2.4 源码结构介绍

Standby 的源代码位于内核 kernel/power/目录下：

kernel/power/
    ├── autosleep.c
    ├── console.c
    ├── hibernate.c
    ├── Kconfig
    ├── main.c
    ├── Makefile
    ├── modules.builtin
    ├── modules.order
    ├── power.h
    ├── poweroff.c
    ├── process.c
    ├── qos.c
    ├── snapshot.c
    ├── suspend.c
    ├── suspend_test.c
    ├── swap.c
    ├── user.c
    ├── wakelock.c
    └── wakeup_reason.c

2.5 驱动框架介绍

休眠唤醒指系统进入低功耗和退出低功耗模式，一般称之为 Standby。休眠过程由应用发起，经由内核的电源管理框架来进行休眠唤醒管理工作，如果存在 CPUS（一颗集成在 IC 内部的对电源进行管理的 openrisc 核，是 SoC 内置的超低功耗硬件管理模块），最终会传递到到 CPUS。因此休眠唤醒类出现问题的可能为应用层、内核层、CPUS 层，如果不存在 CPUS，则 CPU 进入WFI。休眠唤醒流程图如下，虚线部分为部分内核实现。

图 2-1: standby 驱动总体结构

图 2-2: linux standby 流程