深入 Linux 内核：GPU Runtime Suspend 源码和工作流程全面分析

这是系列文章中第二篇，我们将分析完整的 Linux runtime suspend 操作流程，以 Vivante GPU 为例，展示开发者如何通过内核程序实现和调试 runtime PM 机制。

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一、内核中的 Runtime PM 工作流程概览

当调用者执行:

pm_runtime_put(dev);

时，内核开始启动 suspend 流程，简化路径如下：

pm_runtime_put()\_ __pm_runtime_resume()/suspend()\_ queue_work(pm_wq, pm_runtime_work())\_ rpm_suspend()\_ call runtime_suspend(dev)

一切工作通过 workqueue 静态分配执行，最终会调用驱动引擎里的:

const struct dev_pm_ops xxx_pm_ops = {.runtime_suspend = xxx_runtime_suspend,.runtime_resume = xxx_runtime_resume,
};

设备与驱动在 probe 时相关联，这些操作是 runtime PM 作用的基础。

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二、GPU 驱动中如何实现 runtime_suspend()

以 NXP 官方 BSP中 drivers/gpu/imx/gpu2d/gpu2d.c 为例，其 runtime_suspend 代码类似如下：

static int gpu2d_runtime_suspend(struct device *dev)
{struct gpu2d_data *gpu = dev_get_drvdata(dev);clk_disable_unprepare(gpu->clk_axi);clk_disable_unprepare(gpu->clk_ahb);return 0;
}static int gpu2d_runtime_resume(struct device *dev)
{struct gpu2d_data *gpu = dev_get_drvdata(dev);clk_prepare_enable(gpu->clk_axi);clk_prepare_enable(gpu->clk_ahb);return 0;
}static const struct dev_pm_ops gpu2d_pm_ops = {.runtime_suspend = gpu2d_runtime_suspend,.runtime_resume  = gpu2d_runtime_resume,
};static struct platform_driver gpu2d_driver = {.driver = {.name = "imx-gpu2d",.pm = &gpu2d_pm_ops,},.probe = gpu2d_probe,.remove = gpu2d_remove,
};

这段代码表明：

• GPU2D 设备需要两条时钟线：AHB + AXI
• runtime_suspend() 释放时钟，用于节能
• resume() 重新启动 clock ，确保正常运行

实现非常简洁，同时需要确保 clock 名称和 device tree 配置一致。

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三、如何验证 runtime_suspend 被调用

1.使用 dev_info()

在 suspend/resume 函数中加上:

dev_info(dev, "runtime suspend enter\n");
dev_info(dev, "runtime resume enter\n");

然后通过 dmesg 观看调用时机记录

2.开启 ftrace 跟踪:

echo 1 > /sys/kernel/debug/tracing/tracing_on
echo dev_pm_* > /sys/kernel/debug/tracing/set_ftrace_filter
echo function > /sys/kernel/debug/tracing/current_tracer
cat /sys/kernel/debug/tracing/trace

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四、如何解析 GPU 不能 suspend 的原因？

惊悚一：runtime_status = active

• 表示尚有使用者依赖，通常是 usage 不为 0
• 通过:

cat runtime_usage

如果 > 0，表示有场景使用了 pm_runtime_get() 后未 release

惊悚二：未启用 power domain

• 查看 device tree 中是否定义 power-domains = <&gpu_pd> 等
• 查看 /sys/devices/…/power/下是否有 autosuspend_delay_ms

惊悚三：无 .runtime_suspend()

• 查验 driver 中是否没有 pm_ops 的注册
• 添加 dev_dbg/dev_info 打印确认

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五、最终建议：为什么开发时必须支持 runtime suspend？

1. 所有裱系统和开源 Linux BSP 都应使用 runtime PM 节能
2. suspend/resume 是后续 DVFS/power domain 控制的基础
3. 能够保证屏幕灯消灯后，GPU 和 VPU 都被展示为 suspend ，是面试常问答的背景矩阵

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六、小结

本文我们从全局角度解析了 Linux runtime PM 机制的内核流程，以 GPU 驱动为例完整说明了 suspend/resume 函数如何实现，如何调试和怎样分析失效原因。

这是所有 Linux BSP 开发者的基本功夫。