本文参考：
http://www.wowotech.net/pm_subsystem/wakelocks.html
http://www.wowotech.net/pm_subsystem/wakelocks.html
http://www.wowotech.net/pm_subsystem/wakelocks.html
文章中代码来源于：Mtk8173，android 6.0
Linux 3.4内核开始的变化
（1）linux 3.4内核PM使用了新的wakeup_source机制，摒弃了繁杂的wake_lock机制
之前android一直是基于Linux加入了wake_lock机制来阻止系统休眠，后来Linux 3.4内核加入了wakeup_source来管理，安卓4.4跟着升级内核也就摒弃了自己的繁杂的wake_lock机制，在对上层接口并不改变，在内核wake_lock实现直接基于wakeup_source来实现的。当然也会带来debug上的一些问题，比如以前的wake_lock自身带有强大的debug信息，那么我们在调试的时候可以自己看见dmesg中默认打印active wake lock XXX，很直观来辨别需要休眠的时候那个wake lock有问题阻止了休眠。这个需要我们自己来完善。个人认为改进很大，现在使用了autosleep机制，只要不存在任何active wakeup_source了，系统自动休眠，当有active wake_source自动block住，个人认为休眠更及时，非休眠时间在减少，同时不会消耗额外的资源。使用基于queue work与进程block来管理suspend。还有这里的wakeup_source个人觉得应该叫keepawake_source或者stayawake_souce，毕竟系统的唤醒也就是cpu的再次运行是由中断唤醒的而不是wakeup_source。
（2）安卓4.4还有一个重大改变就是去除了early suspend机制改为fb event通知机制。那么现在就只有suspend与resume,runtime suspend与runtime resume了。
(1) wakelock
说起android的休眠机制，就不得不说说wakelock,下面我们详细介绍下waklock机制的历史。
Android和Linux的恩恩怨怨
wakelocks最初出现在Android为linux kernel打的一个补丁集上，该补丁集实现了一个名称为“wakelocks”的系统调用，该系统调用允许调用者阻止系统进入低功耗模式（如idle、suspend等）。同时，该补丁集更改了Linux kernel原生的电源管理执行过程（kernel/power/main.c中的state_show和state_store），转而执行自定义的state_show、state_store。
这种做法是相当不规范的，它是典型的只求实现功能，不择手段。就像国内很多的Linux开发团队，要实现某个功能，都不去弄清楚kernel现有的机制、框架，牛逼哄哄的猛干一番。最后功能是实现了，可都不知道重复造了多少轮子，浪费了多少资源。到此打住，Android的开发者不会这么草率，他们推出wakelocks机制一定有一些苦衷，我们就不评论了。
但是，虽然有苦衷，kernel的开发者可是有原则的，死活不让这种机制合并到kernel分支（换谁也不让啊），直到kernel自身的wakeup events framework成熟后，这种僵局才被打破。因为Android开发者想到了一个坏点子：不让合并就不让合并呗，我用你的机制（wakeup source），再实现一个就是了。至此，全新的wakelocks出现了。
所以wakelocks有两个，早期Android版本的wakelocks几乎已经销声匿迹了，不仔细找还真找不到它的source code（这里有一个链接，但愿读者看到时还有效，drivers/android/power.c）。本文不打算翻那本旧黄历，所以就focus在新的wakelocks上（drivers/power/wakelock.c，较新的kernel都支持）。
Android wakelocks
虽说不翻旧黄历了，还是要提一下Android wakelocks的功能，这样才能知道kernel wakelocks要做什么。总的来说，Android wakelocks提供的功能包括：
1）一个sysfs文件：/sys/power/wake_lock，用户程序向文件写入一个字符串，即可创建一个wakelock，该字符串就是wakelock的名字。该wakelock可以阻止系统进入低功耗模式。
2）一个sysfs文件：：/sys/power/wake_unlock，用户程序向文件写入相同的字符串，即可注销一个wakelock。
3）当系统中所有的wakelock都注销后，系统可以自动进入低功耗状态。
4）向内核其它driver也提供了wakelock的创建和注销接口，允许driver创建wakelock以阻止睡眠、注销wakelock以允许睡眠。
Kernel wakelocks的功能
对比Android wakelocks要实现的功能，Linux kernel的方案是：
1）允许driver创建wakelock以阻止睡眠、注销wakelock以允许睡眠：已经由新的wakeup source机制取代。
2）当系统中所有的wakelock都注销后，系统可以自动进入低功耗状态：由autosleep实现。
3）wake_lock和wake_unlock功能：由本文所描述的kernel wakelocks实现，其本质就是将wakeup source开发到用户空间访问。
Kernel wakelocks在电源管理中的位置
相比Android wakelocks，Kernel wakelocks的实现非常简单（简单的才是最好的），就是在PM core中增加一个wakelock模块（kernel/power/wakelock.c），该模块依赖wakeup events framework提供的wakeup source机制，实现用户空间的wakeup source（就是wakelocks），并通过PM core main模块，向用户空间提供两个同名的sysfs文件，wake_lock和wake_unlock。
/sys/power/wake_lock & /sys/power/wake_unlock
从字面意思上，新版的wake_lock和wake_unlock和旧版的一样，都是用于创建和注销wakelock。从应用开发者的角度，确实可以这样理解。但从底层实现的角度，却完全不是一回事。
Android的wakelock，真是一个lock，用户程序创建一个wakelock，就是在系统suspend的路径上加了一把锁，注销就是解开这把锁。直到suspend路径上所有的锁都解开时，系统才可以suspend。
而Kernel的wakelock，是基于wakeup source实现的，因此创建wakelock的本质是在指定的wakeup source上activate一个wakeup event，注销wakelock的本质是deactivate wakeup event。因此，/sys/power/wake_lock和/sys/power/wake_unlock两个sysfs文件的的功能就是：
写wake_lock（以wakelock name和timeout时间<可选>为参数），相当于以wakeup source为参数调用__pm_stay_awake（或者__pm_wakeup_event），即activate wakeup event；
写wake_unlock（以wakelock name为参数），相当于以wakeup source为参数，调用__pm_relax；
读wake_lock，获取系统中所有的处于active状态的wakelock列表（也即wakeup source列表）
读wake_unlock，返回系统中所有的处于非active状态的wakelock信息（也即wakeup source列表）。
这两个sysfs文件在kernel/power/main.c中实现，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的必选功能，可以通过CONFIG_PM_WAKELOCKS开关。
2）wake_lock的写接口，直接调用pm_wake_lock；wake_unlock的写接口，直接调用pm_wake_unlock；它们的读接口，直接调用pm_show_wakelocks接口（参数不同）。这三个接口均在kernel/power/wakelock.c中实现。
pm_wake_lock
pm_wake_lock位于kernel\power\wakelock.c中，用于上报一个wakeup event（从另一个角度，就是阻止系统suspend），代码如下：
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）输入参数为一个字符串，如"wake_lock_test 1000”，该字符串指定上报wakeup event的wakelock name，可以在name后用空格隔开，添加一个时间值（单位为ns），表示该event的timeout值。
b）调用capable，检查当前进程是否具备阻止系统suspend的权限。
capable是Linux security子系统提供的一个接口，用于权限判断。我们说过，power是系统的核心资源，理应由OS全权管理，但wakelock违反了这一原则，将阻止系统睡眠的权利给了用户空间。这样一来，用户空间程序将可以随心所欲的占用power资源，特别是用户态的程序员，天生对资源占用不敏感（这是对的），就导致该接口有被滥用的风险。不过还好，通过系统的权限管理机制，可以改善这种状态（其实不是改善，而是矛盾转移，很有可能把最终的裁决权交给用户，太糟糕了！）。</font>
c）解析字符串，将timeout值（有的话）保存在timeout_ns中，解析name长度（len），并将name保存在原来的buf中。
d）调用wakelock_lookup_add接口，查找是否有相同name的wakelock。如果有，直接返回wakelock的指针；如果没有，分配一个wakelock，同时调用wakeup events framework提供的接口，创建该wakelock对应的wakeup source结构。
e）如果指定timeout值，以wakelock的wakeup source指针为参数，调用__pm_wakeup_event接口，上报一个具有时限的wakeup events；否则，调用__pm_stay_awake，上报一个没有时限的wakeup event。
