概述
RPM即Runtime power management的缩写，之Linux提供的一套电源管理框架。核心思想是分而治之的管理思想，将具体的控制策略和控制权力下放到各个驱动。 为所有device提供一种相对独立的电源管理方案，驱动可以自行决定何时打开或者关闭电源。Linux的suspend/resume机制也可以在合适的时机统一执行设备的休眠和唤醒动作，进而形成系统级电源管理方案。
软件框图
device driver（或者driver所在的bus、class等）需要提供3个回调函数，runtime_suspend、runtime_resume和runtime_idle，分别用于suspend device、resume device和idle device。它们一般由RPM core在合适的时机调用，以便降低device的power consumption。
而调用的时机，最终是由device driver决定的。driver会在适当的操作点，调用RPM core提供的put和get系列的helper function，汇报device的当前状态。RPM core会为每个device维护一个引用计数，get时增加计数值，put时减少计数值，当计数为0时，表明device不再被使用，可以立即或一段时间后suspend，以节省功耗。
除了RPM之外，Android上提出一种电源管理机制Opportunistic suspend。但目前Linux kernel用的比较多的还是RPM。
核心机制
- 为每个设备维护一个引用计数（device->power.usage_count），用于指示该设备的使用状态。
- 需要使用设备时，device driver调用pm_runtime_get（或pm_runtime_get_sync）接口，增加引用计数；不再使用设备时，device driver调用pm_runtime_put(或pm_runtime_put_sync)接口，减少引用计数。
- 每一次put，RPM core都会判断引用计数的值。如果为零，表示该设备不再使用(idle)了，则使用异步(ASYNC)或同步(SYNC)的方式，调用设备的.runtime_idle回调函数。
- runtime_idle的存在，是为了在idle和suspend之间加一个缓冲，避免频繁的suspend/resume操作。因此它的职责是：判断设备是否具备suspend的条件，如果具备，在合适的时机，suspend设备。
1 可以不提供，RPM core会使用异步(ASYNC)或同步(SYNC)的方式，调用设备的.runtime_suspend回调函数，suspend设备，同时记录设备的PM状态,
2 可以调用RPM core提供helper函数（pm_runtime_autosuspend_expiration、pm_runtime_autosuspend、pm_request_autosuspend），要求在指定的时间后，suspend设备。
- pm_runtime_autosuspend、pm_request_autosuspend等接口，会起一个timer，并在timer到期后，使用异步(ASYNC)或同步(SYNC)的方式，调用设备的.runtime_suspend回调函数，suspend设备，同时记录设备的PM状态。
- 每一次get，RPM core都会判断设备的PM状态，如果不是active，则会使用异步（ASYNC）或同步（SYNC）的方式，调用设备的.runtime_resume回调函数，resume设备。
注1 ：Runtime PM中的“suspend”，不一定要求设备必须进入低功耗状态，而是要求设备在suspend后，不再处理数据，不再和CPUs、RAM进行任何的交互，直到设备的.runtime_resume被调用。因为此时设备的parent（如bus controller）、CPU是、RAM等，都有可能因为suspend而不再工作，如果设备再有任何动作，都会造成不可预期的异常。下面是“Documentation\power\runtime_pm.txt”中的解释，供大家参考：
1 * Once the subsystem-level suspend callback (or the driver suspend callback,
2 if invoked directly) has completed successfully for the given device, the PM
3 core regards the device as suspended, which need not mean that it has been
4 put into a low power state. It is supposed to mean, however, that the
5 device will not process data and will not communicate with the CPU(s) and
6 RAM until the appropriate resume callback is executed for it. The runtime
7 PM status of a device after successful execution of the suspend callback is
8 'suspended'.
注2 ：回忆一下wakeup events和wakeup lock，Runtime PM和它们在本质上是一样的，都是实时的向PM core报告“我不工作了，可以睡了”、“我要工作了，不能睡（或醒来吧）”。不同的是：wakeup events和RPM的报告者是内核空间drivers，而wakeup lock是用户空间进程；wakeup events和wakelock涉及的睡眠对象是整个系统，包括CPU和所有的devices，而RPM是一个一个独立的device（CPU除外，它由cpu idle模块处理，可看作RPM的特例）。
同步和异步
级联设备PM
PM的API汇总
到目前为止，linux kernel的runtime PM接口定义在“include\linux\pm_runtime.h”中，有将近50个接口。实际使用中并非全部会用到。
RPM提供的API位于“include/linux/pm_runtime.h”中，常用的接口如下:
1 extern int __pm_runtime_idle(struct device *dev, int rpmflags);
2 extern int __pm_runtime_suspend(struct device *dev, int rpmflags);
3 extern int __pm_runtime_resume(struct device *dev, int rpmflags);
这三个函数是RPM的idle、put/suspend、get/resume等操作的基础，根据rpmflag，有着不同的操作逻辑。后续很多API，都是基于它们三个。一般不会在设备驱动中直接使用。
1 extern int **pm_schedule_suspend(**struct **device *dev, unsigned** int **delay);**
在指定的时间后(delay，单位是ms)，suspend设备。该接口为异步调用，不会更改设备的引用计数，可在driver的.rpm_idle中调用，免去driver自己再启一个timer的烦恼。
1 extern void **pm_runtime_enable(**struct **device *dev);**
2 extern void **pm_runtime_disable(**struct **device *dev);**
设备RPM功能的enable/disable，可嵌套调用，会使用一个变量（dev->power.disable_depth）记录disable的深度。只要disable_depth大于零，就意味着RPM功能不可使用，很多的API调用（如suspend/reesume/put/get等）会返回失败。RPM初始化时，会将所有设备的disable_depth置为1，也就是disable状态，driver初始化完毕后，要根据设备的时机状态，调用这两个函数，将RPM状态设置正确。
1 extern void pm_runtime_allow(struct device *dev);
2 extern void pm_runtime_forbid(struct device *dev);
RPM core通过sysfs（drivers/base/power/sysfs.c），为每个设备提供一个“/sys/devices/.../power/control”文件，通过该文件可让用户空间程序直接访问device的RPM功能。这两个函数用来控制是否开启该功能（默认开启）。
1 extern int **pm_runtime_barrier(**struct **device *dev);**
这名字起的！！！由3.3的描述可知，很多RPM请求都是异步的，这些请求会挂到一个名称为“pm_wq”的工作队列上，这个函数的目的，就是清空这个队列，另外如果有resume请求，同步等待resume完成。好复杂，希望driver永远不要用到它！！
1 extern int pm_generic_runtime_idle(struct device *dev);
2 extern int pm_generic_runtime_suspend(struct device *dev);
3 extern int pm_generic_runtime_resume(struct device *dev);
几个通用的函数，一般给subsystem的RPM driver使用，直接调用devie driver的相应的callback函数。
1 extern void **pm_runtime_no_callbacks(**struct *device dev);
告诉RPM core自己没有回调函数，不用再调用了（或者调用都是成功的），真啰嗦。
1 extern void **pm_runtime_irq_safe(**struct *device dev);
告诉RPM core，如下函数可以在中断上下文调用： pm_runtime_idle() pm_runtime_suspend() pm_runtime_autosuspend() pm_runtime_resume() pm_runtime_get_sync() pm_runtime_put_sync() pm_runtime_put_sync_suspend() pm_runtime_put_sync_autosuspend()
1 static inline int pm_runtime_idle(struct device *dev)
2 static inline int pm_runtime_suspend(struct device *dev)
3 static inline int pm_runtime_resume(struct device *dev)
直接使用同步的方式，尝试idle/suspend/resume设备，如果条件许可，就会执行相应的callback函数。driver尽量不要使用它们。
1 static inline int pm_request_idle(struct device *dev)
2 static inline int pm_request_resume(struct device *dev)
和上面类似，不过调用方式为异步。尽量不要使用它们。
1 static inline int pm_runtime_get(struct device *dev)
2 static inline int pm_runtime_put(struct device *dev)
增加/减少设备的使用计数，并判断是否为0，如果为零，尝试调用设备的idle callback，如果不为零，尝试调用设备的resume callback。这两个接口是RPM的正统接口啊，多多使用！
1 static inline int pm_runtime_get_sync(struct device *dev)
2 static inline int pm_runtime_put_sync(struct device *dev)
3 static inline int pm_runtime_put_sync_suspend(struct device *dev)
和上面类似，只不过为同步调用。另外提供了一个可直接调用suspend的put接口，何必的！
1 static inline int pm_runtime_autosuspend(struct device *dev)
2 static inline int pm_request_autosuspend(struct device *dev)
3 static inline int pm_runtime_put_autosuspend(struct device *dev)
4 static inline int pm_runtime_put_sync_autosuspend(struct device *dev)
autosuspend相关接口。所谓的autosuspend，就是在suspend的基础上，增加一个timer，还是觉得有点啰嗦。不说了。
1 static inline void pm_runtime_use_autosuspend(struct device *dev)
2 static inline void pm_runtime_dont_use_autosuspend(struct device *dev)
3 extern void pm_runtime_set_autosuspend_delay(struct device *dev, int delay);
4 extern unsigned long pm_runtime_autosuspend_expiration(struct device *dev);
控制是否使用autosuspend功能，以及设置/获取autosuspend的超时值。
总结一下：总觉得这些API所提供的功能有些重叠，重叠的有点啰嗦。可能设计者为了提供更多的便利，可过渡的便利和自由，反而是一种束缚和烦恼！
20220602
标签：suspend,struct,PM,dev,Linux,device,机制,runtime,pm From： https://www.cnblogs.com/545235abc/p/16338050.html