Linux電腦輸入poweroff退出操作系統(tǒng)后電源會自動切斷，而嵌入式Linux如果沒做特殊處理 輸入poweroff關閉系統(tǒng)后電源依舊保持著。敲擊鍵盤也不會有響應。原因是CPU和主板之間有著行業(yè)標準，比如ACPI（Advanced Configuration and Power Interface）、 APM（Advanced Power Management），都有相應的硬件IO狀態(tài)指示。

當CPU退出操作系統(tǒng)時會告訴BIOS：“保持內存的電源，其他電源斷掉，下次喚醒我時記得提醒從硬盤里恢復?！盋PU掛起到內存，晃動鼠標、按壓鍵盤能在0.5秒恢復系統(tǒng)。

CPU告訴BIOS：“內存電源也關閉，系統(tǒng)狀態(tài)（現(xiàn)場）已經保存在硬盤?！彼追Q休眠模式，按鍵盤不能喚醒系統(tǒng)，得按壓機箱開機鍵。

當需要最徹底斷電時，CPU說：“全部斷電吧，你也歇歇。”這下連同BIOS也斷電了，啟動需要按壓主機開機鍵，或者用內資短接機箱電源針腳，主板才背重新供電。

CPU怎么說？用GPIO說。

為了實現(xiàn)嵌入式Linux在關閉GPIO通知BIOS，需要說明的是，由于沒有專用的電源管理GPIO的CPU，沒法做到CPU完全釋放資源后，CPU內部硬件可以自動通知BIOS，軟件方式控制GPIO告知BIOS狀態(tài)，有可能硬盤回寫還沒完成BIOS就把電源切斷。

這里的BIOS可以8051單片機負責。

源碼分析

首先在busybox上查詢poweroff是哪個系統(tǒng)調用，它向內核傳遞一個宏。LINUX_REBOOT_CMD_POWER_OFF=0x4321FEDC

再在Linux源碼搜索響應改宏命令位于kernel/reboot.c

繼續(xù)走讀kernel_power_off發(fā)現(xiàn)與平臺相關的接口machine_power_off。

既然是和架構相關的，那代碼顯然應該放在arch目錄下咯

x86架構下的內容，構造與架構相關的結構體struct machine_ocf打印“ha ha”方便待會運行QEMU調試觀察。

根據實際需求，把打印語句換成GPIO操作去通知8051單片機。

整個系統(tǒng)poweroff調用堆如下：

poweroff-> reboot LINUX_REBOOT_CMD_POWER_OFF -> kernel_power_off -> machine_power_off -> struct machine_ops.power_off -> do_exit

測試

構建測試腳本 b.c 和 a.sh文件。我已經向do_exit添加調試信息，打印被結束進程的pid。

 int main(){ printf("master pid %d\r\n", getpid()); if (!fork()) { printf("child  pid %d\r\n", getpid()); }  sleep(10); return 1;}

# a.sh./b.out &./b.out &./b.out &./b.out &

系統(tǒng)啟動3個init進程，記住他們的PID編號，待會會被釋放掉。

執(zhí)行a.sh派生出PID從58到64的進程。

執(zhí)行poweroff，PID=67；

首先釋放掛載的文件系統(tǒng)umount PID=68；

關閉交換空間swapoff，PID=69；

結束3個init進程和4個b.out進程；

最后打印調試語句“ha ha ha”

shell進程是運行在init之前的，busybox分別發(fā)送SIGTERM和SIGKILL信號關閉它們。

使得斷電更恰到好處

注意到了嗎，控制GPIO是放在do_exit之前的，do_exit是不會返回調用線程的，在machine_power_off函數(shù)里控制GPIO，8051單片機延時一段時間才能關閉CPU電源，避免CPU資源未釋放完畢前被掉電。

建議單片機端添加CPU電流采樣功能，當CPU資源釋放完畢后功耗可能會有所降低，單片機根據電流+GPIO雙重保險來判斷或許根可靠。

之前我曾今想過重寫do_exit，僅在結束最后一個進程時作GPIO，實踐起來也不可靠。原因有2：

1、poweroff有一個操作是強制關機，它不會調用do_exit，文稿末尾我上貼圖；

2、如果某應用程序在內核空間死鎖，將永遠不能控制GPIO，只能手動強制關機；