--- title: 休止とウェイクアップ url: https://doc.liz6.com/ja/linux-kernel/14-power-management/02-suspend-and-resume locale: ja area: linux-kernel tags: - linux-kernel - power-management date: 2026-06-30 modified: 2026-07-16 description: '概要: suspend-to-RAM (S3) → suspend-to-disk (S4/hibernate) → freeze (suspend-to-idle) → runtime PM → ACPI S-states → ドライバPMコールバック → デバッグ / カーネルバージョン: 2.6 ~ 6.x' --- # 休止とウェイクアップ > 概要: suspend-to-RAM (S3) → suspend-to-disk (S4/hibernate) → freeze (suspend-to-idle) → runtime PM → ACPI S-states → ドライバPMコールバック → デバッグ > カーネルバージョン: 2.6 ~ 6.x ## システムの休止状態 ``` suspend-to-idle (freeze / s2idle): ユーザープロセスのフリーズ + デバイスの低電力状態移行 + CPU idle → 消費電力: 中程度, ウェイクアップ: 最速 (~100ms) → 依存: すべてのデバイスとCPUが優れたruntime PMをサポートしていること suspend-to-RAM (S3 / deep): RAMの自己刷新, CPUと大部分のデバイスの電源オフ → 消費電力: 低い (~1W), ウェイクアップ: ~1-2秒 → BIOS/UEFI ACPI S3 サポートが必要 suspend-to-disk (S4 / hibernate): 全RAM内容をスワップまたはファイルに書き出し, 全機電源オフ → 消費電力: 0W, ウェイクアップ: ~10-30秒 (RAM容量とディスク速度による) → カーネルリジューム: スワップイメージをRAMに読み込み → 実行を再開 ``` ## Suspend-to-RAM の詳細フロー Suspend-to-RAM (S3):サスペンド 4 手順 → S3 睡眠 → ウェイクアップ 4 手順 echo mem > /sys/power/state · kernel/power/suspend.c · pm_suspend() ① ユーザープロセスのフリーズ freeze_processes() ② デバイスのサスペンド dpm_suspend() ③ 非ブートCPUの無効化 disable_nonboot_cpus() ④ syscore + S3移行 acpi_suspend_enter() この時点でシステムは S3 状態 —— RAMは自己刷新、CPU/デバイスは電源オフ、ウェイクアップソースを待機中 ウェイクアップトリガー: RTCアラーム / ライドカバー開 / キー入力 ⑤ CPUリセット起動 →BIOS→resume path ⑥ CPU+デバイスのリジューム 逆順リジューム ⑦ ユーザープロセスのアンフリーズ ⑧ ユーザー空間に戻る echo mem の次の行から継続 全 8 手順はカーネル空間で完了します。ユーザープロセスは①のフリーズから⑦のアンフリーズまで、その間いかなるロックも保持できません。 S3 中は RAM が自己刷新され、CPU/デバイスの電源がオフになり、消費電力は約 1W に低下します。ウェイクアップには約 1–2 秒かかり、BIOS/UEFI の ACPI S3 サポートに依存します。 ## Hibernate (Suspend-to-Disk) Suspend-to-Disk (S4/Hibernate):ディスクへの書き出し → 電源オフ → コールドブートで読み込み echo disk > /sys/power/state · kernel/power/hibernate.c · hibernate() ① プロセスとデバイスのフリーズ ② メモリスナップショットの作成 物理ページを走査 → スワップに書き出し ③ メタデータの書き出し ページマッピング, カーネル状態 ④ デバイスの再サスペンド → シャットダウン power off システムはシャットダウン済み (power off) —— 次回起動時に resume= カーネルパラメータによって読み込みがトリガーされるのを待機中 コールドブートでディスクから読み込み、resume path に入る ⑤ resume=/dev/sda2 カーネルパラメータ ⑥ swsusp_check() シグネチャの読み込み ⑦ swsusp_read() スナップショット → RAM ⑧ カーネル状態のリジューム 保存された実行ポイントへジャンプ 全RAM内容がスワップに書き出された後、システム全体の電源がオフになり、消費電力は 0W に低下します。使用中のページのみが書き出され、アイドルページやページキャッシュはスキップされます。 次回起動時は resume= カーネルパラメータによって読み込みがトリガーされ、ウェイクアップには約 10–30 秒かかり、RAM容量とディスク速度に依存します。 ## Runtime PM: デバイスレベルの電源管理 ```c // drivers/base/power/runtime.c // 各デバイスは独立してサスペンド/リジューム可能 (他のデバイスやプロセスに影響を与えない) // 自動サスペンドの条件: // - デバイスがアイドル状態で autosuspend_delay_ms を超過 // - リファレンスがない (pm_runtime_get/put) // - ドライバが runtime_suspend/runtime_resume をサポート // PCIe: runtime D3hot (電源オフだが PCIe リンクは維持) // USB: 選択的サスペンド (個々のUSBデバイスをサスペンド) ``` ## デバッグ ```bash # サポートされている休止状態 cat /sys/power/state # freeze mem disk # サスペンド/ウェイクアップのトレース echo 1 > /sys/power/pm_trace # RTCハッシュを使用して障害デバイスをトレース dmesg | grep -i "PM: suspend" # サスペンド/ウェイクアップのログ # サスペンドをブロックしているデバインの特定 cat /sys/power/pm_wakeup_irq # 最後のウェイクアップIRQ dmesg | grep -i "wakeup" # ウェイクアップソース # サスペンド/ウェイクアップのレイテンシ分析 echo 1 > /sys/kernel/debug/tracing/events/power/suspend_resume/enable cat trace_pipe ``` ## 参考 - **ソースコード**: `kernel/power/suspend.c`, `kernel/power/hibernate.c`, `drivers/base/power/`, `drivers/acpi/sleep.c` - **カーネルドキュメント**: `Documentation/admin-guide/pm/sleep-states.rst`, `Documentation/power/runtime_pm.rst` *キーワード: suspend, hibernate, freeze, s2idle, S3, S4, runtime PM, pm_wakeup, ACPI*