Linux电脑输入poweroff退出操作系统后电源会自动切断，而嵌入式Linux如果没做特殊处理 输入poweroff关闭系统后电源依旧保持着。敲击键盘也不会有响应。原因是CPU和主板之间有着行业标准，比如ACPI（Advanced Configuration and Power Interface）、 APM（Advanced Power Management），都有相应的硬件IO状态指示。

当CPU退出操作系统时会告诉BIOS：“保持内存的电源，其他电源断掉，下次唤醒我时记得提醒从硬盘里恢复。”CPU挂起到内存，晃动鼠标、按压键盘能在0.5秒恢复系统。

CPU告诉BIOS：“内存电源也关闭，系统状态（现场）已经保存在硬盘。”俗称休眠模式，按键盘不能唤醒系统，得按压机箱开机键。

当需要最彻底断电时，CPU说：“全部断电吧，你也歇歇。”这下连同BIOS也断电了，启动需要按压主机开机键，或者用内资短接机箱电源针脚，主板才背重新供电。

CPU怎么说？用GPIO说。

为了实现嵌入式Linux在关闭GPIO通知BIOS，需要说明的是，由于没有专用的电源管理GPIO的CPU，没法做到CPU完全释放资源后，CPU内部硬件可以自动通知BIOS，软件方式控制GPIO告知BIOS状态，有可能硬盘回写还没完成BIOS就把电源切断。

这里的BIOS可以8051单片机负责。

源码分析

首先在busybox上查询poweroff是哪个系统调用，它向内核传递一个宏。LINUX_REBOOT_CMD_POWER_OFF=0x4321FEDC

再在Linux源码搜索响应改宏命令位于kernel/reboot.c

继续走读kernel_power_off发现与平台相关的接口machine_power_off。

既然是和架构相关的，那代码显然应该放在arch目录下咯

x86架构下的内容，构造与架构相关的结构体struct machine_ocf打印“ha ha”方便待会运行QEMU调试观察。

根据实际需求，把打印语句换成GPIO操作去通知8051单片机。

整个系统poweroff调用堆如下：

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

测试

构建测试脚本 b.c 和 a.sh文件。我已经向do_exit添加调试信息，打印被结束进程的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 &

系统启动3个init进程，记住他们的PID编号，待会会被释放掉。

执行a.sh派生出PID从58到64的进程。

执行poweroff，PID=67；

首先释放挂载的文件系统umount PID=68；

关闭交换空间swapoff，PID=69；

结束3个init进程和4个b.out进程；

最后打印调试语句“ha ha ha”

shell进程是运行在init之前的，busybox分别发送SIGTERM和SIGKILL信号关闭它们。

使得断电更恰到好处

注意到了吗，控制GPIO是放在do_exit之前的，do_exit是不会返回调用线程的，在machine_power_off函数里控制GPIO，8051单片机延时一段时间才能关闭CPU电源，避免CPU资源未释放完毕前被掉电。

建议单片机端添加CPU电流采样功能，当CPU资源释放完毕后功耗可能会有所降低，单片机根据电流+GPIO双重保险来判断或许根可靠。

之前我曾今想过重写do_exit，仅在结束最后一个进程时作GPIO，实践起来也不可靠。原因有2：

1、poweroff有一个操作是强制关机，它不会调用do_exit，文稿末尾我上贴图；

2、如果某应用程序在内核空间死锁，将永远不能控制GPIO，只能手动强制关机；