Linux 關機與重啟流程核心原始碼分析

觸發路徑

1. 使用者空間：sys_reboot() 系統呼叫 (需正確 MAGIC NUMBER)。
2. 硬體事件：APM/ACPI 設備檔案操作 (如按下電源鍵)。

重啟流程 (sys_reboot → LINUX_REBOOT_CMD_RESTART)

1. notifier_call_chain 廣播重啟通知給各子系統。
2. machine_restart() 執行架構相關重啟：

• SMP 環境：僅一 CPU 執行，其餘進入等待。
• 依 reboot_thru_bios 變數決定：

# 不經 BIOS (向 0xCF9 寫入 0x06 模擬 Reset)
# 經 BIOS (切換實模式 ljmp $0xFFFF,$0x0000)

關機流程 (sys_reboot → LINUX_REBOOT_CMD_POWER_OFF)

1. notifier_call_chain 廣播關機通知。
2. machine_power_off()：若 pm_power_off 函數指標非 NULL 則呼叫之。
3. APM 載入時 (非 SMP) pm_power_off → apm_power_off()，透過 APM BIOS 切實模式或保護模式介面關機。

APM 驅動內部關機

• 核心執行緒 apm_mainloop 偵測電源鍵 → APM_SYS_SUSPEND → apm_event_handler → check_events → suspend() 進入關機流程。
• 若特定驅動未正確處理 APM 詢問導致死機，可 hack apm.c 統一呼叫 exec_usermodehelper(poweroff_helper_path) 走使用者空間關機腳本，繞過驅動問題。

ACPI 簡述 (核心 2.4.20 實驗階段)

• APM 載入優先，ACPI 退讓。
• 依賴 acpid daemon 處理事件。
• 用戶可直接 echo 3 > /proc/acpi/sleep 進入 S3 (Suspend to RAM) 等狀態。
• 核心代碼路徑：/proc/acpi/sleep write → sm_osl_proc_write_sleep → acpi_enter_sleep_state 寫入 ACPI 暫存器。

結語

理解關機/重啟流程可針對嵌入式系統客製化、修正特定硬體相容性問題。ACPI 為未來主流，建議持續關注核心更新。