linux內(nèi)核對(duì)S3C2410睡眠模式的支持
作者：劉洪濤，華清遠(yuǎn)見(jiàn)嵌入式培訓(xùn)中心高級(jí)講師，ARM ATC授權(quán)培訓(xùn)講師。
一、S3C2410支持4種供電模式
（1）NORMAL MODE
耗電最大、可以通過(guò)關(guān)閉具體控制器的時(shí)鐘來(lái)節(jié)電
（2）SLOW MODE
在此模式下可以沒(méi)有內(nèi)部PLL，耗電情況依賴(lài)于外部時(shí)鐘的頻率
（3）IDLE MODE
FCLK被關(guān)斷，主要由于CPU core節(jié)電?？梢匀魏瓮ㄟ^(guò)外部中斷喚醒
（4）Power_OFF MODE
除了處理器喚醒邏輯單元外，處理器不損耗任何電量?？梢酝ㄟ^(guò)EINT[15:0] 或 RTC alarm interrupt喚醒系統(tǒng)
二、S3C2410各種節(jié)電模式的進(jìn)入
（1）慢速模式（SLOW）
CLKSLOW的SLOW_BIT置1進(jìn)入
（2）空閑模式（IDLE）
CLKCON[2]被置1則進(jìn)入
（3）掉電模式（Power_OFF）
CLKCON[3]置1進(jìn)入
三、S3C2410進(jìn)入掉電模式前的準(zhǔn)備工作
1、為掉電模式設(shè)置合理的GPIO
2、在中斷屏蔽寄存器中屏蔽所有中斷
3、合理配置包括實(shí)時(shí)時(shí)鐘在內(nèi)的喚醒源
4、掛起USB。MISCCR[13:12]=11b
5、將睡眠返回地址或一些不希望在掉電模式下丟失的數(shù)據(jù)存放在GSTATUS3，4 中
6、配置MISCCR[1:0]讓數(shù)據(jù)總線上拉
7、關(guān)閉LCD
8、為了填充TLB讀取REFRESH、 CLKCON 和MISCCR寄存器.
第8點(diǎn)理解起來(lái)可能稍微困難一點(diǎn)，需要說(shuō)明一下：
因?yàn)樵谶M(jìn)入掉電模式前還需要讓SDRAM掛起，在sdram掛起后還需要操作REFRESH、CLKCON、MISCCR特殊功能寄存器，而這些寄存器的地址可能是虛擬地址，這就要求TLB中要有相應(yīng)的入口。如果沒(méi)有的話就要到sdram中取相應(yīng)的頁(yè)表，而此時(shí)sdram已經(jīng)掛起了，所以為了防止這種情況的產(chǎn)生，可以在掛起sdram前讀取要訪問(wèn)的地址，這樣TLB中就會(huì)保留有相應(yīng)的頁(yè)表項(xiàng)，訪問(wèn)REFRESH、CLKCON、MISCCR時(shí)就不會(huì)需要sdram的支持了。
9、設(shè)置REFRESH[22]=1b讓sdram進(jìn)入自刷新模式
10、等待sdram自刷新有效
11、設(shè)置 MISCCR[19:17]=111b 使 SDRAM 的信號(hào) (SCLK0,SCLK1 and SCKE) 在 Power_OF 模式下被保護(hù)
12、設(shè)置CLKCON進(jìn)入Power_OFF模式
四、S3C2410掉電模式喚醒過(guò)程
1、通過(guò)喚醒源喚醒系統(tǒng)，產(chǎn)生內(nèi)部復(fù)位信號(hào)
2、系統(tǒng)復(fù)位后，測(cè)試GSTATUS2[2] 確實(shí)系統(tǒng)是否是從Power_OFF模式喚醒的
3、設(shè)置MISCCR[19:17]=000b釋放SDRAM信號(hào)保護(hù)
4、配置SDRAM控制器
5、等待直到SDRAM自刷新釋放
6、讀取GSTATUS3、4的值，可以利用它們回復(fù)到睡眠前的程序位置
注意：利用外部中斷EINT[15:0]喚醒系統(tǒng)，需要保持nBATT_FLT為高電平
五、配置2.6.26.5內(nèi)核支持S3C2410電源管理
六、Linux系統(tǒng)對(duì)S3C2410 掉電模式的支持
（1）內(nèi)核接口驅(qū)動(dòng)文件
Linux-2.6.26.5內(nèi)核的/drivers/char/apm-emulation.c提供了系統(tǒng)進(jìn)入睡眠的入口函數(shù)。早期的版本的接口文件為：arch/arm/kernel/apm.c
（2）與進(jìn)入sleep前的準(zhǔn)備相關(guān)的內(nèi)核文件
kernel/power/console.c
該文件提供了使所有系統(tǒng)進(jìn)程休眠或關(guān)閉的函數(shù)
drivers/base/power/suspend.c
該文件使所有設(shè)備驅(qū)動(dòng)suspend的函數(shù)
（3）進(jìn)入sleep前的設(shè)置相關(guān)的文件
arch/arm/mach-s3c2410/pm.c
（4）進(jìn)休眠前的匯編段程序文件
arch/arm/mach-s3c2410/sleep.s
（5）睡眠喚醒部分在Uboot中
cpu/arm920t/start.s
（6）內(nèi)核中喚醒階段相關(guān)的匯編段程序文件
arch/arm/mach-s3c2410/sleep.s
七、實(shí)現(xiàn)方法
具體的實(shí)現(xiàn)原理可以通過(guò)閱讀上述相關(guān)文件獲取。下面如何實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的睡眠及喚醒
（1）內(nèi)核修改過(guò)程
根據(jù)硬件的實(shí)際情況，設(shè)置睡眠喚醒中斷源。我的系統(tǒng)是讓中斷0-3作為喚醒源。所以讓內(nèi)核允許EINT0--3外部中斷將其喚醒。內(nèi)核版本是2.6.26.5。系統(tǒng)默認(rèn)容許EINT0..EINT15和IRQ_RTC作為中斷喚醒源。
s3c_irqwake_intmask和s3c_irqwake_eintmask是屏蔽碼。為了讓EINT0--3外部中斷可以作為喚醒源，
需要修改：
arch/arm/plat-s3c24xx/irq.c中
unsigned long s3c_irqwake_intmask = 0xffffffffL;
為：
unsigned long s3c_irqwake_intmask = 0xfffffff0L;
（2）修改U-boot
系統(tǒng)睡眠在喚醒后會(huì)運(yùn)行復(fù)位程序，當(dāng)然就是U-boot了。為了讓喚醒后的系統(tǒng)能夠恢復(fù)正常工作狀態(tài)，及進(jìn)入到睡眠前運(yùn)行的位置，需要修改U-boot
將下面的代碼加入到uboot的cpu/arm920t/start.s中，注意：要放在sdram初始化后，參考本文的第四標(biāo)題“S3C2410掉電模式喚醒過(guò)程”
/* Power Manage Check if this is a wake-up from sleep */
ldr r1, =0x560000B4
ldr r0, [r1]
tst r0, #0x02
beq notPowerOFF
/****led test****
ldr r0, =0x56000050
ldr r1,=0x55555555
str r1,[r0]
ldr r0, =0x56000054
ldr r1,=0x0
str r1,[r0]
*/
WakeupStart:
//Clear sleep reset bit
ldr r0, =0x560000B4
mov r1, #0x2
str r1, [r0]
ldr r0, =0x56000080 //Release the SDRAM signal protections
ldr r1, =0x00010330
str r1, [r0]
ldr r0, =0x48000024
ldr r1, [r0]
bic r1, r1, #0x400000
str r1, [r0]
mov r1, #0x1000
1: subs r1, r1, #1 // wait until the SelfRefresh is released.
bne 1b
/*
ldr r0, =0x56000050
ldr r1,=0x55555555
str r1,[r0]
ldr r0, =0x56000054
ldr r1,=0x5555
str r1,[r0]
*/
ldr r0, =0x560000B8 //read a return address go to s3c2410_cpu_resume
ldr r1, [r0]
mov pc, r1 //go to resume 恢復(fù)到睡眠前的位置
nop
nop
1: b 1b
notPowerOFF:
（3）編寫(xiě)測(cè)試程序
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <linux/ioctl.h>
#define APM_IOC_STANDBY _IO("A", 1)
#define APM_IOC_SUSPEND _IO("A", 2)
int main (void)
{
int fd;
fd = open ("/dev/apm_bios",O_RDWR);
if (fd < 0) {
printf ("fd open failedn");
exit(0);
}
printf ("n/dev/apm_bios opened, fd=%dn",fd);
ioctl (fd, APM_IOC_SUSPEND);
close (fd);
printf ("/dev/apm_bios closed :)n");
return 0;
}
（4）測(cè)試效果
#./test
.....
sleep: irq wakeup masks: fffffff0,fffffff0
GSTATUS3 0x30367140
GSTATUS4 0x00000000
進(jìn)入睡眠狀態(tài)，此時(shí)按K10按鍵，即中斷0，喚醒系統(tǒng)
GPIO[0] CON 007fffff => 007fffff, DAT 00000000 => 00000000
GPIO[1] CON 00044555 => 00044555, DAT 00000540 => 00000540
GPIO[2] CON aaaaaaaa => aaaaaaaa, DAT 00000000 => 00000000
GPIO[3] CON aaaaaaaa => aaaaaaaa, DAT 00000000 => 00000000
GPIO[4] CON aaaaa6aa => aaaaa6aa, DAT 0000ffc5 => 0000ffc5
GPIO[5] CON 000055aa => 000055aa, DAT 000000fe => 000000ff
GPIO[6] CON ffa5ff30 => ffa5ffba, DAT 0000aced => 0000aced
GPIO[7] CON 002afaaa => 002afaaa, DAT 000001ff => 000001fb
post sleep: IRQs 0x02000001, 0x00000200
IRQ 16 asserted at resume
post sleep, preparing to return
S3C2410 PM Resume (post-restore)
s3c2410-sdi s3c2410-sdi: powered down.
s3c24xx-pm: check if we have anything to wake-up with
Disabling IRQ 52 (pin 192)
Disabling IRQ 53 (pin 193)
Disabling IRQ 55 (pin 195)
dma3: restoring configuration
timer tcon=00000000, tcnt a2c1, tcfg 00000200,00000000, usec 00001eb8
s3c2410-wdt: watchdog disabled
s3c2410-i2c s3c2410-i2c: slave address 0x10
s3c2410-i2c s3c2410-i2c: bus frequency set to 390 KHz
s3c2410-nand s3c2410-nand: Tacls=3, 30ns Twrph0=7 70ns, Twrph1=3 30ns
s3c2410-sdi s3c2410-sdi: running at 0kHz (requested: 0kHz).
s3c2410-sdi s3c2410-sdi: running at 98kHz (requested: 97kHz).
s3c2410-sdi s3c2410-sdi: running at 98kHz (requested: 97kHz).
s3c2410-sdi s3c2410-sdi: running at 98kHz (requested: 97kHz).
s3c2410-sdi s3c2410-sdi: powered down.
usb usb1: root hub lost power or was reset
Restarting tasks ... done.
/dev/apm_bios closed :)
#
此時(shí)系統(tǒng)恢復(fù)了正常運(yùn)行。
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