中断唤醒系统流程

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了中断唤醒系统流程相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

1. 前言

曾几何时，不知道你是否想过外部中断是如何产生的呢？又是如何唤醒系统的呢？在项目中，一般具有中断唤醒的设备会有一个interrupt pin硬件连接到SoC的gpio pin。一般来说，当设备需要唤醒系统的时候，会通过改变interrupt pin电平状态，而SoC会检测到这个变化，将SoC从睡眠中唤醒，该设备通过相关的子系统通知上层应用做出相应的处理。这就是中断唤醒的过程。说起来很简洁，可以说是涵盖了软硬件两大块。是不是？

为了使能设备的唤醒能力，设备驱动中会在系统suspend的时候通过enable_irq_wake(irq)接口使能设备SoC引脚的中断唤醒能力。然后呢？然后当然是万事大吉了，静静的等待设备中断的到来，最后唤醒系统。假设我们做一款手机，手机有一个压感传感器，重压点亮屏幕，轻压在灭屏的时候无响应，在亮屏的时候作为home键功能，压力值通过i2c总线读取（描述挺像iPhone8的home键！）。假如有一天，你突然发现重压按键，屏幕不亮。于是你开始探究所以然，聪明的你一定会先去用示波器测量irq pin的波形，此时你发现了重压按键，的确产生了一个电平信号的变化，此时可就怪不得硬件了。而你又发现插入USB使用ADB工具抓取log的情况下（android的adb工具需要通过USB协议通信，一般不会允许系统休眠），重压可以亮屏。此时，我觉得就很有可能是唤醒系统了，但是系统醒来后又睡下去了，而你注册的中断服务函数中的代码没有执行完成就睡了。什么情况下会出现呢？试想一下，你通过request_irq接口注册的handle函数中queue work了一个延迟工作队列（主要干活的，类似下半部吧），由于时间太长，还没来得及调度呢，系统又睡下了，虽然你不愿意，但是事情就是可能这样发生的。那这一切竟然是为什么呢？作为驱动工程师最关注的恐怕就是如何避开这些问题呢？
1) 设备唤醒cpu之后是立即跳转中断向量表指定的位置吗？如果不是，那么是什么时候才会跳转呢？
2) 已经跳转到中断服务函数开始执行代码，后续就会调用你注册的中断handle 代码吗？如果不是，那中断服务函数做什么准备呢？而你注册的中断handle又会在什么时候才开始执行呢？
3) 假如register_thread_irq方式注册的threaded irq中调用msleep(1000)，睡眠1秒，请问系统此时会继续睡下去而没调度回来吗？因此导致msleep后续的操作没有执行。
4) 如果在注册的中断handle中把主要的操作都放在delayed work中，然后queue delayed work，work延时1秒执行，请问系统此时会继续睡下去而没调度delayed work 吗？因此导致delayed work 中的操作没有执行呢？
5) 如果4)成立的话，我们该如何编程避免这个问题呢？
好了，本片文章就为你解答所有的疑问。
注：文章代码分析基于linux-4.15.0-rc3。

2. 中断唤醒流程

现在还是假设你有一个上述的设备，现在你开始编写driver代码了。假设部分代码如下：

 

  1. static irqreturn_t smcdef_event_handler(int irq, void *private)
  2. {
  3. /* do something you want, like report input events through input subsystem */
  4.  
  5. return IRQ_HANDLED;
  6. }
  7.  
  8. static int smcdef_suspend(struct device *dev)
  9. {
  10. enable_irq_wake(irq);
  11. }
  12.  
  13. static int smcdef_resume(struct device *dev)
  14. {
  15. disable_irq_wake(irq);
  16. }
  17.  
  18. static int smcdef_probe(struct i2c_client *client,
  19. const struct i2c_device_id *id)
  20. {
  21. /* ... */
  22. request_thread_irq(irq,
  23. smcdef_event_handler,
  24. NULL,
  25. IRQF_TRIGGER_FALLING,
  26. "smcdef",
  27. pdata);
  28.  
  29. return 0;
  30. }
  31.  
  32. static int smcdef_remove(struct i2c_client *client)
  33. {
  34. return 0;
  35. }
  36.  
  37. static const struct of_device_id smcdef_dt_ids[] = {
  38. {.compatible = "wowo,smcdef" },
  39. { }
  40. };
  41. MODULE_DEVICE_TABLE(of, smcdef_dt_ids);
  42.  
  43. static SIMPLE_DEV_PM_OPS(smcdef_pm_ops, smcdef_suspend, smcdef_resume);
  44.  
  45. static struct i2c_driver smcdef_driver = {
  46. .driver = {
  47. .name = "smcdef",
  48. .of_match_table = of_match_ptr(smcdef_dt_ids),
  49. .pm = &smcdef_pm_ops,
  50. },
  51. .probe = smcdef_probe,
  52. .remove = smcdef_remove,
  53. };
  54. module_i2c_driver(smcdef_driver);
  55.  
  56. MODULE_AUTHOR("smcdef");
  57. MODULE_DESCRIPTION("IRQ test");
  58. MODULE_LICENSE("GPL");

在probe函数中通过request_thread_irq接口注册驱动的中断服务函数smcdef_event_handler，注意这里smcdef_event_handler的执行环境是中断上下文，thread_fn的方式下面也会介绍。

 

2.1. enable_irq_wake

当系统睡眠（echo "mem" > /sys/power/state）的时候，回想一下suspend的流程就会知道，最终会调用smcdef_suspend使能中断唤醒功能。enable_irq_wake主要工作是在irq_set_irq_wake中完成，代码如下：

 

  1. int irq_set_irq_wake(unsigned int irq, unsigned int on)
  2. {
  3. unsigned long flags;
  4. struct irq_desc *desc = irq_get_desc_buslock(irq, &flags, IRQ_GET_DESC_CHECK_GLOBAL);
  5. int ret = 0;
  6.  
  7. /* wakeup-capable irqs can be shared between drivers that
  8. * don‘t need to have the same sleep mode behaviors.
  9. */
  10. if (on) {
  11. if (desc->wake_depth++ == 0) {
  12. ret = set_irq_wake_real(irq, on);
  13. if (ret)
  14. desc->wake_depth = 0;
  15. else
  16. irqd_set(&desc->irq_data, IRQD_WAKEUP_STATE);
  17. }
  18. } else {
  19. if (desc->wake_depth == 0) {
  20. WARN(1, "Unbalanced IRQ %d wake disable\n", irq);
  21. } else if (--desc->wake_depth == 0) {
  22. ret = set_irq_wake_real(irq, on);
  23. if (ret)
  24. desc->wake_depth = 1;
  25. else
  26. irqd_clear(&desc->irq_data, IRQD_WAKEUP_STATE);
  27. }
  28. }
  29. irq_put_desc_busunlock(desc, flags);
  30. return ret;
  31. }

 

1) 首先在set_irq_wake_real函数中通过irq_chip的irq_set_wake回调函数设置SoC相关wakeup寄存器使能中断唤醒功能，如果不使能的话，即使设备在那疯狂的产生中断signal，SoC可不会理睬你哦！
2) 设置irq的state为IRQD_WAKEUP_STATE，这步很重要，suspend流程会用到的。

 

2.2. Suspend to RAM流程


先画个图示意一下系统Suspend to RAM流程。我们可以看到图片画的很漂亮。从enter_state开始到suspend_ops->enter()结束。对于suspend_ops->enter()调用，我的理解是CPU停在这里了，待到醒来的时候，就从这里开始继续前行的脚步。

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1) enable_irq_wake()可以有两种途径，一是在driver的suspend函数中由驱动开发者主动调用；二是在driver的probe函数中调用dev_pm_set_wake_irq()和device_init_wakeup()。因为suspend的过程中会通过dev_pm_arm_wake_irq()打开所有wakeup source的irq wake功能。我更推荐途径1，因为系统已经帮我们做了，何必重复造轮子呢！
2) 对于已经enable 并且使能wakeup的irq，置位IRQD_WAKEUP_ARMED，然后等待IRQ handler和threaded handler执行完成。后续详细分析这一块。
3) 针对仅仅enable的irq，设置IRQS_SUSPENDED标志位，并disable irq。
4) 图中第④步关闭noboot cpu，紧接着第⑤步diasble boot cpu的irq，即cpu不在响应中断。
5) 在cpu sleep之前进行最后一步操作就是syscore suspend。既然是最后suspend，那一定是其他device都依赖的系统核心驱动。后面说说什么的设备会注册syscore suspend。

2.3. resume流程


假设我们使用的是gic-v3代码，边沿触发中断设备。现在设备需要唤醒系统了，产生一个边沿电平触发中断。此时会唤醒boot cpu（因为noboot cpu在suspend的时候已经被disable）。你以为此时就开始跳转中断服务函数了吗？no！还记得上一节说的吗？suspend之后已经diasble boot cpu的irq，因此中断不会立即执行。什么时候呢？当然是等到local_irq_enable()之后。resume流程如下图。

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1) 首先执行syscore resume，马上为你讲解syscore的用意。
2) arch_suspend_enable_irqs()结束后就会进入中断服务函数，因为中断打开了，interrupt controller的pending寄存器没有清除，因此触发中断。你以为此时会调用到你注册的中断handle吗？错了！此时中断服务函数还没执行你注册的handle就返回了。马上为你揭晓为什么。先等等。

先说到这里，先看看什么是syscore。

2.4. system core operations有什么用？


先想一想为什么要等到syscore_resume之后才arch_suspend_enable_irqs()之后呢？试想一下，系统刚被唤醒，最重要的事情是不是先打开相关的时钟以及最基本driver（例如：gpio、irq_chip等）呢？因此syscore_resume主要是clock以及gpio的驱动resume，因为这是其他设备依赖的最基本设备。回想一下上一节中Susoend to RAM流程中，syscore_suspend也同样是最后suspend的，毕竟人家是大部分设备的基础，当然最后才能suspend。可以通过register_syscore_ops()接口注册syscore operation。


2.5. gic interrupt controller中断执行流程


接下来arch_suspend_enable_irqs()之后就是中断流程了，其函数执行流程如下。

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图片中是一个中断从汇编开始到结束的流程。假设我们的设备是边沿触发中断，那么一定会执行到handle_edge_irq()，如果你不想追踪代码，或者对中断流程不熟悉，我教你个方法，在注册的中断handle中加上一句WARN_ON(1);语句，请查看log信息即可。handle_edge_irq()代码如下：

  1. void handle_edge_irq(struct irq_desc *desc)
  2. {
  3. raw_spin_lock(&desc->lock);
  4.  
  5. desc->istate &= ~(IRQS_REPLAY | IRQS_WAITING);
  6.  
  7. if (!irq_may_run(desc)) {
  8. desc->istate |= IRQS_PENDING;
  9. mask_ack_irq(desc);
  10. goto out_unlock;
  11. }
  12.  
  13. /*
  14. * If its disabled or no action available then mask it and get
  15. * out of here.
  16. */
  17. if (irqd_irq_disabled(&desc->irq_data) || !desc->action) {
  18. desc->istate |= IRQS_PENDING;
  19. mask_ack_irq(desc);
  20. goto out_unlock;
  21. }
  22.  
  23. kstat_incr_irqs_this_cpu(desc);
  24.  
  25. /* Start handling the irq */
  26. desc->irq_data.chip->irq_ack(&desc->irq_data);
  27.  
  28. do {
  29. if (unlikely(!desc->action)) {
  30. mask_irq(desc);
  31. goto out_unlock;
  32. }
  33.  
  34. /*
  35. * When another irq arrived while we were handling
  36. * one, we could have masked the irq.
  37. * Renable it, if it was not disabled in meantime.
  38. */
  39. if (unlikely(desc->istate & IRQS_PENDING)) {
  40. if (!irqd_irq_disabled(&desc->irq_data) &&
  41. irqd_irq_masked(&desc->irq_data))
  42. unmask_irq(desc);
  43. }
  44.  
  45. handle_irq_event(desc);
  46.  
  47. } while ((desc->istate & IRQS_PENDING) &&
  48. !irqd_irq_disabled(&desc->irq_data));
  49.  
  50. out_unlock:
  51. raw_spin_unlock(&desc->lock);
  52. }

1) irq_may_run()判断irq是否有IRQD_WAKEUP_ARMED标志位，当然这里是有的。随后调用irq_pm_check_wakeup()清楚IRQD_WAKEUP_ARMED flag顺便置位IRQS_SUSPENDED和IRQS_PENDING flag，又irq_disable关闭了中断。
2) irq_may_run()返回false，因此这里直接返回了，所以你注册的中断handle并没有执行。你绝望，也没办法。当然这里也可以知道，唤醒系统的这次中断注册的handle的执行环境不是硬件中断上下文。

2.6. dpm_resume_noirq()


我们来继续分析2.3节resume的后续流程，把图继续搬过来。

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1) 继续enable所有的noboot cpu之后，开始dpm_resume_noirq()。这里为什么起名noirq呢？中断已经可以响应了，我猜测是这样的：虽然可以响应中断，但是也是仅限于suspend之前的enable_irq_wake的irq，因为其他irq已经被disable。并且具有唤醒功能的irq也仅仅是进入中断后设置一些flag就立即退出了，没有执行irq handle，因此相当于noirq。
2) dpm_noirq_resume_devices()会调用"noirq" resume callbacks，这个就是struct dev_pm_ops结构体的resume_noirq成员。那么什么的设备驱动需要填充resume_noirq成员呢？我们考虑一个事情，到现在为止唤醒系统的irq的handle还没有执行，如果注册的中断handle是通过spi、i2c等方式通信，那么在即将执行之前，我们是不是应该首先resume spi、i2c等设备呢！所以说，很多设备依赖的设备，尽量填充resume_noirq成员，这样才比较合理。毕竟唤醒的设备是要使用的嘛！而gpio驱动就适合syscore resume，因为这里i2c设备肯定依赖gpio设备。大家可以看看自己平台的i2c、spi等设备驱动是不是都实现resume_noirq成员。当然了，前提是这个设备需要resume操作，如果不需要resume就可以使用，那么完全没有必要resume_noirq。所以，写driver也是要考虑很多问题的，driver应该实现哪些dev_pm_ops的回调函数？
3) resume_device_irqs中会根帮我们把已经enable_irq_wake的设备进行disable_irq_wake，但是前提是driver中通过2.2节中途径1的方式。
4) resume_irqs继续调用，最终会enable所有在susoend中关闭的irq。
5) check_irq_resend才是真正触发你注册的中断handle执行的真凶。

check_irq_resend代码如下:

 

  1. void check_irq_resend(struct irq_desc *desc)
  2. {
  3. /*
  4. * We do not resend level type interrupts. Level type
  5. * interrupts are resent by hardware when they are still
  6. * active. Clear the pending bit so suspend/resume does not
  7. * get confused.
  8. */
  9. if (irq_settings_is_level(desc)) {
  10. desc->istate &= ~IRQS_PENDING;
  11. return;
  12. }
  13. if (desc->istate & IRQS_REPLAY)
  14. return;
  15. if (desc->istate & IRQS_PENDING) {
  16. desc->istate &= ~IRQS_PENDING;
  17. desc->istate |= IRQS_REPLAY;
  18.  
  19. if (!desc->irq_data.chip->irq_retrigger ||
  20. !desc->irq_data.chip->irq_retrigger(&desc->irq_data)) {
  21.  
  22. unsigned int irq = irq_desc_get_irq(desc);
  23.  
  24. /* Set it pending and activate the softirq: */
  25. set_bit(irq, irqs_resend);
  26. tasklet_schedule(&resend_tasklet);
  27. }
  28. }
  29. }

 

由于在之前分析已经设置了IRQS_PENDING flag，因此这里会tasklet_schedule(&resend_tasklet)并且置位irqs_resend变量中相应的bit位，代表软中断触发。然后就开始tasklet_schedule最终会唤醒ksoftirqd线程，在ksoftirqd线程中会调用你注册的中断handle，毕竟ksoftirqd线程优先级很高，所以很快就会调度了。具体调用过程可以参考wowo的softirq和tasklet文章。这里我们也可以得出中断handle执行的上下文环境是软中断上下文的结论。当然我们还是有必要分析一下tasklet最后一步resend_irqs()函数的作用，代码如下：

 

  1. /* Bitmap to handle software resend of interrupts: */
  2. static DECLARE_BITMAP(irqs_resend, IRQ_BITMAP_BITS);
  3.  
  4. /*
  5. * Run software resends of IRQ‘s
  6. */
  7. static void resend_irqs(unsigned long arg)
  8. {
  9. struct irq_desc *desc;
  10. int irq;
  11.  
  12. while (!bitmap_empty(irqs_resend, nr_irqs)) {
  13. irq = find_first_bit(irqs_resend, nr_irqs);
  14. clear_bit(irq, irqs_resend);
  15. desc = irq_to_desc(irq);
  16. local_irq_disable();
  17. desc->handle_irq(desc);
  18. local_irq_enable();
  19. }
  20. }
  21. /* Tasklet to handle resend: */
  22. static DECLARE_TASKLET(resend_tasklet, resend_irqs, 0);

 

1)  irqs_resend是一个unsigned int类型的数组，每一个bit都代表一个irq是否resend。
2)  resend_irqs是注册的resend_tasklet的callback函数，当tasklet_schedule(&resend_tasklet)之后就会被调度执行。
3)  在resend_irqs函数中，通过判断irqs_resend变量中的每一个bit位是否为1（即是否需要resend，也就是调用irq注册的中断handle）。
好了，现在可以解答清楚的解答第一个问题了：设备唤醒cpu之后是立即跳转中断向量表指定的位置吗？如果不是，那么是什么时候才会跳转呢？设备唤醒cpu之后并不是立即跳转中断向量执行中断，而是等到syscore_resume以及打开cpu中断之后才开始。第二个问题也有答案了，已经跳转到中断服务函数开始执行代码，后续就会调用你注册的中断handle 吗？如果不是，那中断服务函数做什么准备呢？而你注册的中断handle又会在什么时候才开始执行呢？第一次跳转执行中断仅仅是设置相关的flag并且disable_irq，在执行完成设备的resume noirq回调函数之后通过check_irq_resend中调度tasklet，最终执行注册的中断handle，至于为什么要这么做，前面分析也给了答案。


2.7. IRQ handler会睡眠吗？


你想过request_thread_irq函数注册的hardirq handler或者是threaded handler会执行一半时，系统会再一次的休眠下去吗？再看看2.2节的图，实际上对于所有已经打开的irq在suspend_device_irqs()会调用synchronize_irq()等待正在处理的hardirq handler或者threaded handler。synchronize_irq()代码如下：

 

  1. void synchronize_irq(unsigned int irq)
  2. {
  3. struct irq_desc *desc = irq_to_desc(irq);
  4.  
  5. if (desc) {
  6. __synchronize_hardirq(desc);
  7. /*
  8. * We made sure that no hardirq handler is
  9. * running. Now verify that no threaded handlers are
  10. * active.
  11. */
  12. wait_event(desc->wait_for_threads,
  13. !atomic_read(&desc->threads_active));
  14. }
  15. }

 

1) __synchronize_hardirq()是等待hardirq handler执行完毕。
2) 只要threads_active计数不为0就，等待threaded handler执行完毕。

__synchronize_hardirq()代码如下：

 

  1. static void __synchronize_hardirq(struct irq_desc *desc)
  2. {
  3. bool inprogress;
  4.  
  5. do {
  6. unsigned long flags;
  7.  
  8. /*
  9. * Wait until we‘re out of the critical section. This might
  10. * give the wrong answer due to the lack of memory barriers.
  11. */
  12. while (irqd_irq_inprogress(&desc->irq_data))
  13. cpu_relax();
  14.  
  15. /* Ok, that indicated we‘re done: double-check carefully. */
  16. raw_spin_lock_irqsave(&desc->lock, flags);
  17. inprogress = irqd_irq_inprogress(&desc->irq_data);
  18. raw_spin_unlock_irqrestore(&desc->lock, flags);
  19.  
  20. /* Oops, that failed? */
  21. } while (inprogress);
  22. }

 

irqd_irq_inprogress()是判断irq时候设置了IRQD_IRQ_INPROGRESS 标志位。标识hardirq thread正在执行，IRQD_IRQ_INPROGRESS在handle_irq_event()执行开始设置，等到handle_irq_event_percpu()执行完毕之后，同样在handle_irq_event()之后清除。因此hardirq handler执行结束之前系统不会睡眠。那么threaded handler情况也是这样吗？在__handle_irq_event_percpu()函数中通过__irq_wake_thread()函数唤醒irq_thread线程。__irq_wake_thread()函数如下：

 

  1. void __irq_wake_thread(struct irq_desc *desc, struct irqaction *action)
  2. {
  3. /*
  4. * In case the thread crashed and was killed we just pretend that
  5. * we handled the interrupt. The hardirq handler has disabled the
  6. * device interrupt, so no irq storm is lurking.
  7. */
  8. if (action->thread->flags & PF_EXITING)
  9. return;
  10.  
  11. /*
  12. * Wake up the handler thread for this action. If the
  13. * RUNTHREAD bit is already set, nothing to do.
  14. */
  15. if (test_and_set_bit(IRQTF_RUNTHREAD, &action->thread_flags))
  16. return;
  17.  
  18.  
  19. desc->threads_oneshot |= action->thread_mask;
  20.  
  21. atomic_inc(&desc->threads_active);
  22.  
  23. wake_up_process(action->thread);
  24. }

 

1) 如果irq的中断线程已经设置IRQTF_RUNTHREAD标志位，代表irq线程已经正在运行，因此无需重新唤醒，直接返回即可。
2) 使用stomic_inc()增加threads_active计数，在synchronize_irq()函数中会判断threads_active计数是否为0来决定是否需要等待irq_thread执行完毕。

说了这些，不知道你是否知道什么是irq_thread呢？我们通过request_thread_irq()函数指定thread_fn，这个thread_fn就是irq_thread线程最终调用的函数。而每个irq都会创建一个irq线程，创建的过程在setup_irq_thread()函数进行，setup_irq_thread()函数代码如下：

 

  1. static int setup_irq_thread(struct irqaction *new, unsigned int irq, bool secondary)
  2. {
  3. struct task_struct *t;
  4. struct sched_param param = {
  5. .sched_priority = MAX_USER_RT_PRIO/2,
  6. };
  7.  
  8. if (!secondary) {
  9. t = kthread_create(irq_thread, new, "irq/%d-%s", irq, new->name);
  10. } else {
  11. t = kthread_create(irq_thread, new, "irq/%d-s-%s", irq, new->name);
  12. param.sched_priority -= 1;
  13. }
  14.  
  15. if (IS_ERR(t))
  16. return PTR_ERR(t);
  17.  
  18. sched_setscheduler_nocheck(t, SCHED_FIFO, &param);
  19.  
  20. get_task_struct(t);
  21. new->thread = t;
  22.  
  23. set_bit(IRQTF_AFFINITY, &new->thread_flags);
  24. return 0;
  25. }

 

通过kthread_create()创建irq/irq-new-name的线程，该线程的入口函数值irq_thread。在irq_thread()中每执行完成一个thread_fn就会threads_active计数减1。
现在可以考虑第三个问题了，假如register_thread_irq方式注册的threaded irq中调用msleep(1000)，睡眠1秒，请问系统此时会继续睡下去而没调度回来吗？因此导致msleep后续的操作没有执行。答案就是不会，因为suspend时候会等待threaded handler执行完毕，所以系统不会睡眠，放心好了。


2.8. 工作队列会睡眠吗？


现在来思考一个按键消抖问题。如果你还不知道什么是按键消抖的话，我……。按键消抖在内核中通常是这样处理，通过变压触发中断，在中断handler中通过queue delayed work一段时间，计时结束执行按键上报处理。从内核的gpio_keys抠出部分代码如下：

 

  1. static void gpio_keys_gpio_work_func(struct work_struct *work)
  2. {
  3. struct gpio_button_data *bdata =
  4. container_of(work, struct gpio_button_data, work.work);
  5.  
  6. gpio_keys_gpio_report_event(bdata);
  7. }
  8.  
  9. static irqreturn_t gpio_keys_gpio_isr(int irq, void *dev_id)
  10. {
  11. struct gpio_button_data *bdata = dev_id;
  12.  
  13. mod_delayed_work(system_wq,
  14. &bdata->work,
  15. msecs_to_jiffies(bdata->software_debounce));
  16.  
  17. return IRQ_HANDLED;
  18. }

 

当按键按下，中断handler gpio_keys_gpio_isr执行，设定delayed work的定时器，等到定时器计时结束执行gpio_keys_gpio_work_func()，在gpio_keys_gpio_work_func()上报键值。你有考虑过一个问题吗？加入系统已经睡眠，此时第一次按下按键，有可能出现gpio_keys_gpio_work_func()函数没有执行，系统又继续睡眠，在第二次按键的时候执行第一次按键应该调用的gpio_keys_gpio_work_func()的情况吗？其实是有可能出现。只要bdata->software_debounce大于一定的时间就有可能出现。如果这个时间巧合，还有可能出现有时候正确上报，有时候没有上报。其实原因就是，内核的suspend只保证了IRQ handler的执行完成，并没有保证工作队列的执行完毕。

这里说的问题是work_queue没有机会调度，系统就休眠了。如果使用的不是delayed work，就是普通的work，只是在work中使用类似msleep的操作，系统是否也会继续睡眠呢？修改代码如下：

 

  1. static void gpio_keys_gpio_work_func(struct work_struct *work)
  2. {
  3. struct gpio_button_data *bdata =
  4. container_of(work, struct gpio_button_data, work.work);
  5.  
  6. msleep(1000);
  7. gpio_keys_gpio_report_event(bdata);
  8. }
  9.  
  10. static irqreturn_t gpio_keys_gpio_isr(int irq, void *dev_id)
  11. {
  12. struct gpio_button_data *bdata = dev_id;
  13.  
  14. schedule_work(&bdata->work);
  15.  
  16. return IRQ_HANDLED;
  17. }

 

这里的gpio_keys_gpio_work_func()中添加一句msleep(1000)会怎么样呢？由于此时使用的不是delayed work，因此一般不会出现没有调度work就睡眠的情况，与上面的情况还是有点区别的。但是这里其实也是有可能睡眠的，一旦msleep(1000)语句执行完毕，系统满足sleep条件，此时系统还是有可能睡眠导致后面的操作没有执行。在下次唤醒系统的时候才可能执行。所以这种情况下也是危险的。

结论就是：内核的suspend只保证了IRQ handler（hardirq handler or threaded handler）的执行完成，并没有保证工作队列的执行完毕。因此我们使用工作队列的话，必须要考虑这种情况的发生，并解决。

2.9. 如何解决工作队列睡眠问题？


系统suspend的过程中，主要是通过pm_wakeup_pending()判断suspend时候需要abort。如果你对我说的这一块不清楚，可以看看wowo其他几篇关于电源管理的文章。pm_wakeup_pending()主要是判断combined_event_count变量在suspend的过程中是否改变，如果改变suspend就应该abort。既然知道了原理，那么就好办了。在中断handler开始处增加combined_event_count计数，在处理完成工作队列的事情减小combined_event_count计数即可。当然是不用你自己写代码，系统提供了接口函数pm_stay_awake()和pm_relax()。2.8节修改后的代码如下：

 

  1. static void gpio_keys_gpio_work_func(struct work_struct *work)
  2. {
  3. struct gpio_button_data *bdata =
  4. container_of(work, struct gpio_button_data, work.work);
  5.  
  6. gpio_keys_gpio_report_event(bdata);
  7. if (bdata->button->wakeup)
  8. pm_relax(bdata->input->dev.parent);
  9. }
  10.  
  11. static irqreturn_t gpio_keys_gpio_isr(int irq, void *dev_id)
  12. {
  13. struct gpio_button_data *bdata = dev_id;
  14.  
  15. if (bdata->button->wakeup) {
  16. const struct gpio_keys_button *button = bdata->button;
  17.  
  18. pm_stay_awake(bdata->input->dev.parent);
  19. }
  20.  
  21. mod_delayed_work(system_wq,
  22. &bdata->work,
  23. msecs_to_jiffies(bdata->software_debounce));
  24.  
  25. return IRQ_HANDLED;
  26. }

 

好了，现在你放心好了，即使你是在gpio_keys_gpio_work_func()中msleep(2000)，系统也会等到pm_relax()执行之后才系统才可能suspend。


3. 驱动工程师建议 
 看了这么多代码总是想说点东西。不管是建议还是什么。我由衷地希望驱动工程师可以写出完美没有bug并且简介的代码。因此，这里有点小建议给驱动工程师（某些特性可能需要比较新的内核版本）。
1) 如果设备具有唤醒系统的功能，请在probe函数中调用device_init_wakeup()和dev_pm_set_wake_irq()（注意调用顺序，先device_init_wakeup()再dev_pm_set_wake_irq()）。毕竟这样系统suspend的时候会自动帮助我们enable_irq_wake()和disable_irq_wake()，何乐而不为呢！简单就是美。如果你是i2c设备，那么可以更完美。连probe函数里面也可以不用调用了。只需要在设备的dts中添加wakeup-source属性即可。i2c core会自动帮我们完成这些操作。
2) 如果你习惯在driver的suspend()中关闭中断，在resum()中打开中断，我觉你你没必要这么做，何必要这些冗余代码呢！
3) 既然dts现在这么流行了，你又何必不用呢！设备dts中的interrupts属性都会指明中断触发type，那你就用嘛！怎么获取这个flag呢？irqd_get_trigger_type()可以通过dts获取irq的触发type。所以request_threaded_irq()的第四个参数irqflags可以使用irqd_get_trigger_type()获得。如果你的内核版本更新的话，还可以更简单，irqflags传入0即可，在request_threaded_irq()中会自动帮我们调用irqd_get_trigger_type()获取。当然了，我也看聪明的IC厂家提供的driver，在dts中自定义一个属性表明irqflags，在driver中获取。我只能猜测driver的编写者不知道irqd_get_trigger_type()接口吧！
4) 如果中断下半部使用工作队列，请成对使用pm_stay_awake()和pm_relax()。否则，谁也无法保证系统不会再一次的睡眠。












































以上是关于中断唤醒系统流程的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

STM32L051低功耗STOP模式串口中断唤醒

通过 GPIO 中断将 k70 从 VLPS 深度睡眠中唤醒

STM32F030低功耗

进入HALT模式无法自动唤醒

JUC - 线程中断与线程等待唤醒（LockSupport）

006.东芝TMPR461XBG——CAN唤醒中断设置