說明：

1. Kernel版本：4.14

2. ARM64處理器

3. 使用工具：Source Insight 3.5， Visio

1. 介紹

PSCI, Power State Coordination Interface，由ARM定義的電源管理接口規(guī)范，通常由Firmware來(lái)實(shí)現(xiàn)，而Linux系統(tǒng)可以通過smc/hvc指令來(lái)進(jìn)入不同的Exception Level，進(jìn)而調(diào)用對(duì)應(yīng)的實(shí)現(xiàn)。

那問題來(lái)了？為什么要把這個(gè)放到Firmware中去實(shí)現(xiàn)呢？原因是ARMv8架構(gòu)，引入了Virtualization，Security等概念，CPU boot、shutdown、suspend/resumen等操作不再如傳統(tǒng)那樣單純了。我們不再是我們，我們依然是我們。

2. 分析

代碼路徑：arch/arm64/kernel/psci.c drivers/firmware/psci.c

2.1 總體框架

Linux對(duì)CPU core的操作抽象出了結(jié)構(gòu)struct cpu_operations，開放給上層軟件調(diào)用，struct cpu_operations統(tǒng)一對(duì)底層的CPU及power等資源進(jìn)行統(tǒng)一操作，完美。今天我們的故事就從struct cpu_operations開始。

話不多說，直接上圖分析

• CPU Operation有兩種方式：spin-table和psci，這個(gè)由Device Tree來(lái)指定，顯然我們今天說的是psci，以cpu_psci_ops為核心；

• cpu_psci_ops中的函數(shù)指針在arch/arm64/kernel/psci.c中進(jìn)行賦值，而實(shí)際的實(shí)現(xiàn)中去調(diào)用了psci_ops中的實(shí)現(xiàn)；

• psci_ops中會(huì)根據(jù)實(shí)際的Function ID找到對(duì)應(yīng)的函數(shù)，從而通過hvc/smc指令調(diào)用Firmware接口；說一個(gè)實(shí)際的用例吧：比如你現(xiàn)在需要把系統(tǒng)Suspend，在用戶輸入echo mem > /sys/power/state時(shí)，最終會(huì)調(diào)用到cpu_suspend函數(shù)，由上圖可知，最終也能調(diào)用到底層的Firmware，當(dāng)然，前提是Firmware中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了該接口。

所以，現(xiàn)在看起來(lái)PSCI其實(shí)就是去實(shí)現(xiàn)調(diào)用底層Firmware的接口，并且填充到對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中就行了。

目前在內(nèi)核中有三個(gè)版本的PSCI，分別是：PSCI V0.1/, PSCI V0.2/, PSCI V1.0，對(duì)應(yīng)的psci_of_match[]一目了然：

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2.1 PSCI v0.1分析

下邊分析下PSCI v0.1吧

我們從哪里來(lái)？要到哪里去？老規(guī)矩，直接上圖

• 從setup_arch開始跟蹤，能看到入口為psci_dt_init()，從而跳轉(zhuǎn)到driver/firmware/psci.c中的函數(shù)中；

• psci_dt_init()會(huì)去讀取并解析Device Tree中的內(nèi)容，從而選擇版本（psci_0_1_init/psci_0_2_init），選擇指令（hvc/smc）等；

• psci_0_1_init()函數(shù)完成的主要內(nèi)容其實(shí)是填充對(duì)應(yīng)的函數(shù)指針，以及psci_function_id[]數(shù)組；

那么如何從Device Tree到實(shí)際的解析和配置中來(lái)的呢？下面以arch/arm/boot/dts/xenvm-4.2.dts為例：

• 設(shè)備樹是這樣子的

解析的框架是這樣子的

2.2 PSCI v0.2及以上與PSCI v0.1的區(qū)別

• 代碼區(qū)別：PSCI v0.2支持 CPU Suspend，CPU Migrate等操作，也就是功能更全，顯然我說的這個(gè)是廢話，代碼說明一切；

• DeviceTree的區(qū)別：

原文作者：LoyenWang