Documentation/power/userland-swsusp.txt

   1 Documentation for userland software suspend interface
   2         (C) 2006 Rafael J. Wysocki <rjw@sisk.pl>
   3
   4 First, the warnings at the beginning of swsusp.txt still apply.
   5
   6 Second, you should read the FAQ in swsusp.txt _now_ if you have not
   7 done it already.
   8
   9 Now, to use the userland interface for software suspend you need special
  10 utilities that will read/write the system memory snapshot from/to the
  11 kernel.  Such utilities are available, for example, from
  12 <http://www.sisk.pl/kernel/utilities/suspend>.  You may want to have
  13 a look at them if you are going to develop your own suspend/resume
  14 utilities.
  15
  16 The interface consists of a character device providing the open(),
  17 release(), read(), and write() operations as well as several ioctl()
  18 commands defined in kernel/power/power.h.  The major and minor
  19 numbers of the device are, respectively, 10 and 231, and they can
  20 be read from /sys/class/misc/snapshot/dev.
  21
  22 The device can be open either for reading or for writing.  If open for
  23 reading, it is considered to be in the suspend mode.  Otherwise it is
  24 assumed to be in the resume mode.  The device cannot be open for reading
  25 and writing.  It is also impossible to have the device open more than once
  26 at a time.
  27
  28 The ioctl() commands recognized by the device are:
  29
  30 SNAPSHOT_FREEZE - freeze user space processes (the current process is
  31         not frozen); this is required for SNAPSHOT_ATOMIC_SNAPSHOT
  32         and SNAPSHOT_ATOMIC_RESTORE to succeed
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  34 SNAPSHOT_UNFREEZE - thaw user space processes frozen by SNAPSHOT_FREEZE
  35
  36 SNAPSHOT_ATOMIC_SNAPSHOT - create a snapshot of the system memory; the
  37         last argument of ioctl() should be a pointer to an int variable,
  38         the value of which will indicate whether the call returned after
  39         creating the snapshot (1) or after restoring the system memory state
  40         from it (0) (after resume the system finds itself finishing the
  41         SNAPSHOT_ATOMIC_SNAPSHOT ioctl() again); after the snapshot
  42         has been created the read() operation can be used to transfer
  43         it out of the kernel
  44
  45 SNAPSHOT_ATOMIC_RESTORE - restore the system memory state from the
  46         uploaded snapshot image; before calling it you should transfer
  47         the system memory snapshot back to the kernel using the write()
  48         operation; this call will not succeed if the snapshot
  49         image is not available to the kernel
  50
  51 SNAPSHOT_FREE - free memory allocated for the snapshot image
  52
  53 SNAPSHOT_SET_IMAGE_SIZE - set the preferred maximum size of the image
  54         (the kernel will do its best to ensure the image size will not exceed
  55         this number, but if it turns out to be impossible, the kernel will
  56         create the smallest image possible)
  57
  58 SNAPSHOT_AVAIL_SWAP - return the amount of available swap in bytes (the last
  59         argument should be a pointer to an unsigned int variable that will
  60         contain the result if the call is successful).
  61
  62 SNAPSHOT_GET_SWAP_PAGE - allocate a swap page from the resume partition
  63         (the last argument should be a pointer to a loff_t variable that
  64         will contain the swap page offset if the call is successful)
  65
  66 SNAPSHOT_FREE_SWAP_PAGES - free all swap pages allocated with
  67         SNAPSHOT_GET_SWAP_PAGE
  68
  69 SNAPSHOT_SET_SWAP_FILE - set the resume partition (the last ioctl() argument
  70         should specify the device's major and minor numbers in the old
  71         two-byte format, as returned by the stat() function in the .st_rdev
  72         member of the stat structure); it is recommended to always use this
  73         call, because the code to set the resume partition could be removed from
  74         future kernels
  75
  76 The device's read() operation can be used to transfer the snapshot image from
  77 the kernel.  It has the following limitations:
  78 - you cannot read() more than one virtual memory page at a time
  79 - read()s accross page boundaries are impossible (ie. if ypu read() 1/2 of
  80         a page in the previous call, you will only be able to read()
  81         _at_ _most_ 1/2 of the page in the next call)
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  83 The device's write() operation is used for uploading the system memory snapshot
  84 into the kernel.  It has the same limitations as the read() operation.
  85
  86 The release() operation frees all memory allocated for the snapshot image
  87 and all swap pages allocated with SNAPSHOT_GET_SWAP_PAGE (if any).
  88 Thus it is not necessary to use either SNAPSHOT_FREE or
  89 SNAPSHOT_FREE_SWAP_PAGES before closing the device (in fact it will also
  90 unfreeze user space processes frozen by SNAPSHOT_UNFREEZE if they are
  91 still frozen when the device is being closed).
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  93 Currently it is assumed that the userland utilities reading/writing the
  94 snapshot image from/to the kernel will use a swap partition, called the resume
  95 partition, as storage space.  However, this is not really required, as they
  96 can use, for example, a special (blank) suspend partition or a file on a partition
  97 that is unmounted before SNAPSHOT_ATOMIC_SNAPSHOT and mounted afterwards.
  98
  99 These utilities SHOULD NOT make any assumptions regarding the ordering of
 100 data within the snapshot image, except for the image header that MAY be
 101 assumed to start with an swsusp_info structure, as specified in
 102 kernel/power/power.h.  This structure MAY be used by the userland utilities
 103 to obtain some information about the snapshot image, such as the size
 104 of the snapshot image, including the metadata and the header itself,
 105 contained in the .size member of swsusp_info.
 106
 107 The snapshot image MUST be written to the kernel unaltered (ie. all of the image
 108 data, metadata and header MUST be written in _exactly_ the same amount, form
 109 and order in which they have been read).  Otherwise, the behavior of the
 110 resumed system may be totally unpredictable.
 111
 112 While executing SNAPSHOT_ATOMIC_RESTORE the kernel checks if the
 113 structure of the snapshot image is consistent with the information stored
 114 in the image header.  If any inconsistencies are detected,
 115 SNAPSHOT_ATOMIC_RESTORE will not succeed.  Still, this is not a fool-proof
 116 mechanism and the userland utilities using the interface SHOULD use additional
 117 means, such as checksums, to ensure the integrity of the snapshot image.
 118
 119 The suspending and resuming utilities MUST lock themselves in memory,
 120 preferrably using mlockall(), before calling SNAPSHOT_FREEZE.
 121
 122 The suspending utility MUST check the value stored by SNAPSHOT_ATOMIC_SNAPSHOT
 123 in the memory location pointed to by the last argument of ioctl() and proceed
 124 in accordance with it:
 125 1.      If the value is 1 (ie. the system memory snapshot has just been
 126         created and the system is ready for saving it):
 127         (a)     The suspending utility MUST NOT close the snapshot device
 128                 _unless_ the whole suspend procedure is to be cancelled, in
 129                 which case, if the snapshot image has already been saved, the
 130                 suspending utility SHOULD destroy it, preferrably by zapping
 131                 its header.  If the suspend is not to be cancelled, the
 132                 system MUST be powered off or rebooted after the snapshot
 133                 image has been saved.
 134         (b)     The suspending utility SHOULD NOT attempt to perform any
 135                 file system operations (including reads) on the file systems
 136                 that were mounted before SNAPSHOT_ATOMIC_SNAPSHOT has been
 137                 called.  However, it MAY mount a file system that was not
 138                 mounted at that time and perform some operations on it (eg.
 139                 use it for saving the image).
 140 2.      If the value is 0 (ie. the system state has just been restored from
 141         the snapshot image), the suspending utility MUST close the snapshot
 142         device.  Afterwards it will be treated as a regular userland process,
 143         so it need not exit.
 144
 145 The resuming utility SHOULD NOT attempt to mount any file systems that could
 146 be mounted before suspend and SHOULD NOT attempt to perform any operations
 147 involving such file systems.
 148
 149 For details, please refer to the source code.