Swap suspend

가장 먼저 확인할 데이터 손상 경고

Software suspend 뒤 resume하기 전까지 disk의 내용을 조금이라도 바꾸면 저장된 memory image와 disk 상태가 서로 달라져 data를 잃을 수 있습니다. Initrd에서 filesystem을 mount한 뒤 resume하는 것도 같은 문제이므로 root partition까지 손상될 수 있습니다.

DMA를 사용하는데 suspend/resume을 지원하지 않는 device, suspend를 지원하지 않는 disk driver, suspend와 resume 사이에 바뀐 kernel command line 또는 hardware 구성도 문제를 일으킬 수 있습니다. Device가 안전하려면 명시적인 suspend/resume 지원이 필요합니다.

Software suspend 전에 USB device의 filesystem을 mount해 두면 resume 뒤 접근하지 못할 수 있고, mount한 채 device를 뽑은 것처럼 data가 손실될 수 있습니다. USB 전원을 보통 끄지 않는 `standby` 같은 전통적인 power state에는 이 설명이 그대로 적용되지 않습니다.

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Swap suspend
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Some warnings, first.

.. warning::

   **BIG FAT WARNING**

   If you touch anything on disk between suspend and resume...
                                ...kiss your data goodbye.

   If you do resume from initrd after your filesystems are mounted...
                                ...bye bye root partition.

                        [this is actually same case as above]

   If you have unsupported ( ) devices using DMA, you may have some
   problems. If your disk driver does not support suspend... (IDE does),
   it may cause some problems, too. If you change kernel command line
   between suspend and resume, it may do something wrong. If you change
   your hardware while system is suspended... well, it was not good idea;
   but it will probably only crash.

   ( ) suspend/resume support is needed to make it safe.

   If you have any filesystems on USB devices mounted before software suspend,
   they won't be accessible after resume and you may lose data, as though
   you have unplugged the USB devices with mounted filesystems on them;
   see the FAQ below for details.  (This is not true for more traditional
   power states like "standby", which normally don't turn USB off.)

Swap 지정, hibernation 진입과 resume 시점

Swap partition을 사용할 때는 kernel command line에 `resume=/dev/your_swap_partition`을 추가하거나 `/sys/power/resume`으로 device를 지정합니다. Swap file은 여기에 `resume_offset=<number>` 또는 `/sys/power/resume_offset`으로 file header의 offset도 지정해야 합니다.

준비가 끝나면 `shutdown` mode로 image를 swap에 기록한 뒤 전원을 끌 수 있습니다. ACPI가 안정적으로 동작하면 `platform`을, image를 기록한 뒤 suspend-to-RAM으로 들어가려면 platform 지원을 전제로 `suspend`를 선택합니다.

echo shutdown > /sys/power/disk; echo disk > /sys/power/state
echo platform > /sys/power/disk; echo disk > /sys/power/state
echo suspend > /sys/power/disk; echo disk > /sys/power/state

SATA disk에는 SATA suspend를 지원하는 최신 kernel이 필요합니다. Suspend와 resume에 필요한 disk driver는 kernel에 built-in으로 넣는 편이 안전합니다. Modular disk driver도 initrd에서 준비할 수 있지만 이 문서의 FAQ는 일반적으로 권하지 않습니다.

Image 크기를 N byte로 제한하려면 suspend 전에 `echo N > /sys/power/image_size`를 실행합니다. 기본 한도는 사용 가능한 RAM의 약 2/5입니다.

Resume 과정은 resume device가 존재하는지 확인한 다음 hibernation image signature를 검사하고, 둘 다 있으면 image를 복구합니다. `resume=`이 command line에 있으면 `lateinit`에서 시도하지만 device probe가 아직 끝나지 않았으면 실패한 채 boot를 계속합니다.

다른 방법은 initrd 또는 initramfs의 init script에서 `/sys/power/resume`을 쓰는 것입니다. 이 호출은 read-only를 포함해 어떤 filesystem도 다시 mount하기 전에 반드시 실행해야 합니다.

Swap partition:
  You need to append resume=/dev/your_swap_partition to kernel command
  line or specify it using /sys/power/resume.

Swap file:
  If using a swapfile you can also specify a resume offset using
  resume_offset=<number> on the kernel command line or specify it
  in /sys/power/resume_offset.

After preparing then you suspend by::

        echo shutdown > /sys/power/disk; echo disk > /sys/power/state

- If you feel ACPI works pretty well on your system, you might try::

        echo platform > /sys/power/disk; echo disk > /sys/power/state

- If you would like to write hibernation image to swap and then suspend
  to RAM (provided your platform supports it), you can try::

        echo suspend > /sys/power/disk; echo disk > /sys/power/state

- If you have SATA disks, you'll need recent kernels with SATA suspend
  support. For suspend and resume to work, make sure your disk drivers
  are built into kernel -- not modules. [There's way to make
  suspend/resume with modular disk drivers, see FAQ, but you probably
  should not do that.]

If you want to limit the suspend image size to N bytes, do::

        echo N > /sys/power/image_size

before suspend (it is limited to around 2/5 of available RAM by default).

- The resume process checks for the presence of the resume device,
  if found, it then checks the contents for the hibernation image signature.
  If both are found, it resumes the hibernation image.

- The resume process may be triggered in two ways:

  1) During lateinit:  If resume=/dev/your_swap_partition is specified on
     the kernel command line, lateinit runs the resume process.  If the
     resume device has not been probed yet, the resume process fails and
     bootup continues.
  2) Manually from an initrd or initramfs:  May be run from
     the init script by using the /sys/power/resume file.  It is vital
     that this be done prior to remounting any filesystems (even as
     read-only) otherwise data may be corrupted.

Software Suspend의 목표와 boot parameter

이 글은 Gábor Kuti가 작성하고 Pavel Machek이 2003년 10월 20일 마지막으로 개정한 Linux Software Suspend의 목표와 구현 개요입니다.

Laptop의 suspend button은 machine state를 filesystem이나 partition에 저장하고 standby 상태로 전환합니다. 나중에 state를 RAM으로 다시 읽으면 기존 작업을 이어갈 수 있습니다. 이 방식은 종료와 boot 시간을 줄여 battery 사용량을 낮추고, 긴 계산을 수행하는 program을 중단 가능하게 따로 작성하지 않아도 된다는 장점이 있습니다.

`swsusp`는 machine state를 active swap에 저장한 뒤 reboot하거나 전원을 끕니다. Resume할 swap partition은 `resume=` kernel option으로 명시해야 합니다. Signature를 발견하면 저장된 state를 읽어 복원하고, `noresume` boot parameter가 있으면 복구를 건너뜁니다. `hibernate=nocompress`를 지정하면 hibernation image를 압축하지 않고 저장합니다.

System이 suspended 상태인 동안 hardware를 추가·제거하거나 filesystem에 기록해서는 안 됩니다.

Article about goals and implementation of Software Suspend for Linux
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Author: Gábor Kuti
Last revised: 2003-10-20 by Pavel Machek

Idea and goals to achieve
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Nowadays it is common in several laptops that they have a suspend button. It
saves the state of the machine to a filesystem or to a partition and switches
to standby mode. Later resuming the machine the saved state is loaded back to
ram and the machine can continue its work. It has two real benefits. First we
save ourselves the time machine goes down and later boots up, energy costs
are real high when running from batteries. The other gain is that we don't have
to interrupt our programs so processes that are calculating something for a long
time shouldn't need to be written interruptible.

swsusp saves the state of the machine into active swaps and then reboots or
powerdowns.  You must explicitly specify the swap partition to resume from with
`resume=` kernel option. If signature is found it loads and restores saved
state. If the option `noresume` is specified as a boot parameter, it skips
the resuming.  If the option `hibernate=nocompress` is specified as a boot
parameter, it saves hibernation image without compression.

In the meantime while the system is suspended you should not add/remove any
of the hardware, write to the filesystems, etc.

과거 ACPI sleep interface 요약

문서가 작성되던 시점에는 세 가지 interface가 있었으며, 여기서는 `/proc/acpi/sleep`의 이상적인 동작 예를 보여 줍니다. 값 1은 standby, 2는 suspend-to-RAM, 3은 전력을 더 절약하는 suspend-to-RAM, 4는 suspend-to-disk, 5는 system을 비정상적으로 shutdown하는 동작입니다. `4b`는 S4 BIOS를 통한 suspend-to-disk를 뜻할 수 있습니다.

echo 1 > /proc/acpi/sleep       # standby
echo 2 > /proc/acpi/sleep       # suspend to RAM
echo 3 > /proc/acpi/sleep       # more power-conservative suspend to RAM
echo 4 > /proc/acpi/sleep       # suspend to disk
echo 5 > /proc/acpi/sleep       # unfriendly shutdown
echo 4b > /proc/acpi/sleep      # suspend to disk via s4bios

이 절은 역사적인 `/proc/acpi/sleep` interface를 설명합니다. 현재 hibernation 진입은 앞 절의 `/sys/power/disk`와 `/sys/power/state` interface를 기준으로 판단해야 합니다.

Sleep states summary
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There are three different interfaces you can use, /proc/acpi should
work like this:

In a really perfect world::

  echo 1 > /proc/acpi/sleep       # for standby
  echo 2 > /proc/acpi/sleep       # for suspend to ram
  echo 3 > /proc/acpi/sleep       # for suspend to ram, but with more power
                                  # conservative
  echo 4 > /proc/acpi/sleep       # for suspend to disk
  echo 5 > /proc/acpi/sleep       # for shutdown unfriendly the system

and perhaps::

  echo 4b > /proc/acpi/sleep      # for suspend to disk via s4bios

FAQ: Server 활용과 image 복원 방식

Q: Server를 suspend하는 것은 무의미하지 않습니까? A: 새 UPS를 설치하려고 power cable을 재배치해야 할 때 server를 disk에 suspend한 뒤 작업하고 resume할 수 있습니다. UPS가 정전 뒤 30초 안에 꺼질 예정이라고 알릴 때도 suspend-to-disk로 현재 상태를 보존할 수 있습니다.

Q: 왜 일반 I/O 경로만으로 바로 복원하지 못합니까? A: 실제 I/O 경로는 일반 경로를 사용하지만, image를 읽는 즉시 원래 memory 위치에 덮어쓰면 실행 중인 kernel state가 불일치해 oops가 납니다. 따라서 image를 사용하지 않는 memory에 먼저 읽고, 마지막에 원래 위치로 atomic copy합니다. 이 구조는 원칙적으로 image 크기를 memory 절반으로 제한합니다.

해결책 하나는 suspend할 때 memory 절반을 비워 새 data를 free area에 읽은 뒤 interrupt를 끄고 copy하는 것입니다. 다른 가상 해법은 0-640KB만 쓰는 polling IDE driver를 두고 suspend할 때 그 영역만 비워 두는 것입니다.

당시 별도 구현인 `suspend2`도 같은 근본 제한이 있지만 user data와 disk cache를 미리 저장해 used memory 계산에서 제외했으므로 실사용에서는 제한을 줄였습니다.

Frequently Asked Questions
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Q:
  well, suspending a server is IMHO a really stupid thing,
  but... (Diego Zuccato):

A:
  You bought new UPS for your server. How do you install it without
  bringing machine down? Suspend to disk, rearrange power cables,
  resume.

  You have your server on UPS. Power died, and UPS is indicating 30
  seconds to failure. What do you do? Suspend to disk.


Q:
  Maybe I'm missing something, but why don't the regular I/O paths work?

A:
  We do use the regular I/O paths. However we cannot restore the data
  to its original location as we load it. That would create an
  inconsistent kernel state which would certainly result in an oops.
  Instead, we load the image into unused memory and then atomically copy
  it back to it original location. This implies, of course, a maximum
  image size of half the amount of memory.

  There are two solutions to this:

  * require half of memory to be free during suspend. That way you can
    read "new" data onto free spots, then cli and copy

  * assume we had special "polling" ide driver that only uses memory
    between 0-640KB. That way, I'd have to make sure that 0-640KB is free
    during suspending, but otherwise it would work...

  suspend2 shares this fundamental limitation, but does not include user
  data and disk caches into "used memory" by saving them in
  advance. That means that the limitation goes away in practice.

FAQ: ACPI S4, suspend2, freezer와 power-off mode

Q: Linux는 ACPI S4를 지원합니까? A: 지원합니다. `echo platform > /sys/power/disk`가 그 mode를 선택합니다.

Q: `suspend2`는 무엇입니까? A: 2.4와 2.6 kernel용 별도 patch로 배포되던 Software Suspend 2 fork입니다. SMP, 4GB highmem, preemption을 지원했고 image compression·encryption 같은 변환과 swap 또는 개발 중이던 NFS backend를 확장할 수 있었습니다. 관련 질문은 LKML이 아니라 당시 suspend2 website의 mailing list로 보내야 했으며, 문서 작성 시점에는 mainline merge 작업이 진행 중이었습니다.

Q: Task freezing이란 무엇이며 왜 사용합니까? A: Hibernation과 일부 architecture의 system-wide suspend 동안 userspace process와 일부 kernel thread를 통제하는 mechanism입니다. 자세한 내용은 원문이 가리키는 `freezing-of-tasks.txt`를 참조합니다.

Q: `platform`과 `shutdown`의 차이는 무엇입니까? A: `shutdown`은 Linux에서 state를 저장한 뒤 BIOS에 power down을 요청합니다. `platform`은 state를 저장한 뒤 BIOS에 power down과 suspended LED 표시를 함께 요청합니다. 지원되는 곳에서는 `platform`이 올바른 선택이고, ACPI system을 제외하면 `shutdown`이 가장 신뢰할 만하다고 문서는 설명합니다.

Q:
  Does linux support ACPI S4?

A:
  Yes. That's what echo platform > /sys/power/disk does.

Q:
  What is 'suspend2'?

A:
  suspend2 is 'Software Suspend 2', a forked implementation of
  suspend-to-disk which is available as separate patches for 2.4 and 2.6
  kernels from swsusp.sourceforge.net. It includes support for SMP, 4GB
  highmem and preemption. It also has a extensible architecture that
  allows for arbitrary transformations on the image (compression,
  encryption) and arbitrary backends for writing the image (eg to swap
  or an NFS share[Work In Progress]). Questions regarding suspend2
  should be sent to the mailing list available through the suspend2
  website, and not to the Linux Kernel Mailing List. We are working
  toward merging suspend2 into the mainline kernel.

Q:
  What is the freezing of tasks and why are we using it?

A:
  The freezing of tasks is a mechanism by which user space processes and some
  kernel threads are controlled during hibernation or system-wide suspend (on
  some architectures).  See freezing-of-tasks.txt for details.

Q:
  What is the difference between "platform" and "shutdown"?

A:
  shutdown:
        save state in linux, then tell bios to powerdown

  platform:
        save state in linux, then tell bios to powerdown and blink
        "suspended led"

  "platform" is actually right thing to do where supported, but
  "shutdown" is most reliable (except on ACPI systems).

FAQ: Selective suspend와 FREEZE 상태

Q: Selective suspend를 반대하는 이유는 무엇입니까? A: Runtime power management에는 쓸 수 있지만 suspend-to-disk에는 도움이 되지 않습니다. Swap device와 그 parent만 남겨 놓고 나머지를 suspend한 뒤 snapshot을 만들면, 남겨 둔 device나 parent가 DMA를 수행해 snapshot data를 손상할 수 있습니다.

따라서 실제로는 swap device와 parent를 `FREEZE`하고 snapshot을 만든 뒤 `UNFREEZE`하여 image를 기록하고, 마지막에 다시 `SUSPEND`해야 합니다. 결국 별도 FREEZE 상태가 필요하고 system device 같은 세부 사항까지 고려하면 code가 더 복잡해집니다.

SUSPEND all but swap device and parents
FREEZE swap device and parents
Snapshot
UNFREEZE swap device and parents
Write image
SUSPEND swap device and parents

Q: `SUSPEND`와 `FREEZE`에 일반적으로 유용한 동작 차이가 없어 보입니다. A: FREEZE 요청에 SUSPEND를 수행하는 것은 정확하지만 불필요하게 느릴 수 있습니다. 단순한 driver에서는 허용할 수 있고 나중에 최적화할 수 있습니다. Disk처럼 FREEZE 때 spindle을 멈추면 안 되는 device에는 차이가 중요합니다.

Q:
  I do not understand why you have such strong objections to idea of
  selective suspend.

A:
  Do selective suspend during runtime power management, that's okay. But
  it's useless for suspend-to-disk. (And I do not see how you could use
  it for suspend-to-ram, I hope you do not want that).

  Lets see, so you suggest to

  * SUSPEND all but swap device and parents
  * Snapshot
  * Write image to disk
  * SUSPEND swap device and parents
  * Powerdown

  Oh no, that does not work, if swap device or its parents uses DMA,
  you've corrupted data. You'd have to do

  * SUSPEND all but swap device and parents
  * FREEZE swap device and parents
  * Snapshot
  * UNFREEZE swap device and parents
  * Write
  * SUSPEND swap device and parents

  Which means that you still need that FREEZE state, and you get more
  complicated code. (And I have not yet introduce details like system
  devices).

Q:
  There don't seem to be any generally useful behavioral
  distinctions between SUSPEND and FREEZE.

A:
  Doing SUSPEND when you are asked to do FREEZE is always correct,
  but it may be unnecessarily slow. If you want your driver to stay simple,
  slowness may not matter to you. It can always be fixed later.

  For devices like disk it does matter, you do not want to spindown for
  FREEZE.

FAQ: Resume 뒤 심한 paging

Q: Resume 뒤 paging이 심해 반응성이 나쁩니다. A: 아래 pipeline은 실행 중인 process의 memory map에서 file path를 모아 각 file을 `/dev/null`로 읽어 page cache를 다시 덥힙니다. `swapoff -a; swapon -a`도 도움이 될 수 있습니다.

cat /proc/[0-9]*/maps | grep / | sed 's:.* /:/:' | sort -u | while read file
do
  test -f "$file" && cat "$file" > /dev/null
done

swapoff -a; swapon -a

Q:
  After resuming, system is paging heavily, leading to very bad interactivity.

A:
  Try running::

    cat /proc/[0-9]*/maps | grep / | sed 's:.* /:/:' | sort -u | while read file
    do
      test -f "$file" && cat "$file" > /dev/null
    done

  after resume. swapoff -a; swapon -a may also be useful.

FAQ: Hibernation 중 device suspend와 resume 순서

Q: Swsusp 동안 device는 어떻게 처리됩니까? System suspend 중간에 다시 resume되는 것처럼 보입니다. A: Image를 disk에 기록하려면 snapshot을 만든 뒤 storage device를 깨워야 하므로 맞는 관찰입니다.

Suspend 절반에서는 user request 뒤 process를 멈추고, `suspend(PMSG_FREEZE)`로 device가 state snapshot을 방해하지 못하게 합니다. Interrupt를 끈 채 사용 중인 memory 전체의 snapshot을 만든 다음 `resume()`으로 device를 깨워 image를 swap에 씁니다. 그 후 `suspend(PMSG_SUSPEND)`로 device를 최종 suspend하고 전원을 끕니다.

Resume 절반도 비슷합니다. Boot 중 process를 멈추고 image를 disk에서 읽은 뒤 `suspend(PMSG_FREEZE)`로 device를 고정합니다. Image restoration 단계에서 memory를 저장된 내용으로 덮어쓰고 `resume()`으로 device를 깨운 뒤 모든 user process를 thaw합니다. Initrd에서 resume한다면 실행 중인 process가 있을 수도 있으므로 이를 무시할 수 없습니다.

Q:
  What happens to devices during swsusp? They seem to be resumed
  during system suspend?

A:
  That's correct. We need to resume them if we want to write image to
  disk. Whole sequence goes like

      **Suspend part**

      running system, user asks for suspend-to-disk

      user processes are stopped

      suspend(PMSG_FREEZE): devices are frozen so that they don't interfere
      with state snapshot

      state snapshot: copy of whole used memory is taken with interrupts
      disabled

      resume(): devices are woken up so that we can write image to swap

      write image to swap

      suspend(PMSG_SUSPEND): suspend devices so that we can power off

      turn the power off

      **Resume part**

      (is actually pretty similar)

      running system, user asks for suspend-to-disk

      user processes are stopped (in common case there are none,
      but with resume-from-initrd, no one knows)

      read image from disk

      suspend(PMSG_FREEZE): devices are frozen so that they don't interfere
      with image restoration

      image restoration: rewrite memory with image

      resume(): devices are woken up so that system can continue

      thaw all user processes

FAQ: Suspend image encryption의 목적

Q: `Encrypt suspend image`는 무엇을 위한 기능입니까? A: Dm-crypt로 암호화한 swap을 대신하지 않으며 system이 suspended 상태일 때의 공격을 막지 않습니다. Resume 뒤 swap에 남은 민감한 data가 유출되는 것을 막는 기능입니다.

Application이 memory의 민감한 data를 swap out되지 않게 막아도 hibernation은 resume을 위해 그 memory를 swap에 기록해야 합니다. Image encryption이 없으면 plaintext가 disk에 남고, resume 뒤 해당 swap device에 직접 접근할 수 있는 application이 이를 읽을 수 있습니다. Swap을 다시 쓰지 않으면 data가 오래 남아 나중의 침해에서 회수될 수도 있습니다.

Suspend할 때 temporary key를 만들고 disk에 쓰는 data를 암호화합니다. Resume에서 data를 memory로 읽은 뒤 key를 파기하면 disk의 image는 더 이상 해독할 수 없습니다. Suspend가 oops로 끝나거나 resume이 실패·중단되어 key가 남는 경우를 없애려면 정상 boot 초기에 해당 swap partition에 `mkswap`을 실행해야 합니다.

정리하면 system이 꺼져 있거나 suspended일 때의 보호에는 encrypted swap을 사용하고, resume 뒤 남은 image에서 민감한 data가 유출되는 위험까지 줄이려면 suspend image encryption을 추가합니다.

Q:
  What is this 'Encrypt suspend image' for?

A:
  First of all: it is not a replacement for dm-crypt encrypted swap.
  It cannot protect your computer while it is suspended. Instead it does
  protect from leaking sensitive data after resume from suspend.

  Think of the following: you suspend while an application is running
  that keeps sensitive data in memory. The application itself prevents
  the data from being swapped out. Suspend, however, must write these
  data to swap to be able to resume later on. Without suspend encryption
  your sensitive data are then stored in plaintext on disk.  This means
  that after resume your sensitive data are accessible to all
  applications having direct access to the swap device which was used
  for suspend. If you don't need swap after resume these data can remain
  on disk virtually forever. Thus it can happen that your system gets
  broken in weeks later and sensitive data which you thought were
  encrypted and protected are retrieved and stolen from the swap device.
  To prevent this situation you should use 'Encrypt suspend image'.

  During suspend a temporary key is created and this key is used to
  encrypt the data written to disk. When, during resume, the data was
  read back into memory the temporary key is destroyed which simply
  means that all data written to disk during suspend are then
  inaccessible so they can't be stolen later on.  The only thing that
  you must then take care of is that you call 'mkswap' for the swap
  partition used for suspend as early as possible during regular
  boot. This asserts that any temporary key from an oopsed suspend or
  from a failed or aborted resume is erased from the swap device.

  As a rule of thumb use encrypted swap to protect your data while your
  system is shut down or suspended. Additionally use the encrypted
  suspend image to prevent sensitive data from being stolen after
  resume.

FAQ: Swap file, RAM 크기와 swap 사용량

Q: Swap file에도 suspend할 수 있습니까? A: 일반적으로 가능합니다. 다만 `resume=`과 `resume_offset=` kernel command-line parameter가 필요하므로, 이 문서가 쓰인 시점의 설명에서는 initrd 또는 initramfs image가 swap file resume을 직접 시작할 수 없다고 합니다. 자세한 내용은 `swsusp-and-swap-files.txt`를 참조합니다.

Q: Swsusp가 지원하는 system RAM의 최대 크기가 있습니까? A: Highmem에서도 동작해야 합니다.

Q: 여러 swap partition을 하나의 논리 공간처럼 합쳐 사용할 수 있습니까? A: Hibernation image에는 swap partition 하나만 사용합니다.

Q: Application이 system RAM 절반보다 많은 memory와 swap을 쓰면 suspend-to-disk가 쓸모없습니까? A: Application이 memory를 `mlock()`하지 않았다면 동작해야 합니다. 충분히 큰 swap partition을 준비해야 합니다.

Q:
  Can I suspend to a swap file?

A:
  Generally, yes, you can.  However, it requires you to use the "resume=" and
  "resume_offset=" kernel command line parameters, so the resume from a swap
  file cannot be initiated from an initrd or initramfs image.  See
  swsusp-and-swap-files.txt for details.

Q:
  Is there a maximum system RAM size that is supported by swsusp?

A:
  It should work okay with highmem.

Q:
  Does swsusp (to disk) use only one swap partition or can it use
  multiple swap partitions (aggregate them into one logical space)?

A:
  Only one swap partition, sorry.

Q:
  If my application(s) causes lots of memory & swap space to be used
  (over half of the total system RAM), is it correct that it is likely
  to be useless to try to suspend to disk while that app is running?

A:
  No, it should work okay, as long as your app does not mlock()
  it. Just prepare big enough swap partition.

FAQ: 문제 보고와 modular disk driver

Q: Suspend-to-disk 문제를 debug할 때 어떤 정보가 유용합니까? A: 화면의 마지막 message가 중요합니다. 원인은 대개 kernel driver이므로 module을 가능한 적게 load하고, X를 종료한 console에서 suspend하는 것이 좋습니다. `init=/bin/bash`로 boot한 뒤 swap을 켜고 suspend sequence를 직접 실행하면 원인을 줄이는 데 도움이 됩니다. 최신 vanilla kernel에서도 재현되는지 확인해야 합니다.

Q: Distribution은 SATA 같은 modular disk driver와 swsusp를 어떻게 함께 제공할 수 있습니까? A: Initrd에서 driver를 load한 다음 `/sys/power/resume`에 device를 씁니다. 그 전에 어떤 filesystem도 mount해서는 안 되며 read-only mount도 data 손상을 일으킬 수 있습니다.

Q:
  What information is useful for debugging suspend-to-disk problems?

A:
  Well, last messages on the screen are always useful. If something
  is broken, it is usually some kernel driver, therefore trying with as
  little as possible modules loaded helps a lot. I also prefer people to
  suspend from console, preferably without X running. Booting with
  init=/bin/bash, then swapon and starting suspend sequence manually
  usually does the trick. Then it is good idea to try with latest
  vanilla kernel.

Q:
  How can distributions ship a swsusp-supporting kernel with modular
  disk drivers (especially SATA)?

A:
  Well, it can be done, load the drivers, then do echo into
  /sys/power/resume file from initrd. Be sure not to mount
  anything, not even read-only mount, or you are going to lose your
  data.

FAQ: Suspend message와 image size 재시도 script

Q: Suspend 과정을 더 자세히 보려면 어떻게 합니까? A: Suspend 중 kernel이 전환한 virtual terminal에서 non-error message를 보려면 console loglevel을 최소 4(`KERN_WARNING`)로 설정해야 합니다. 예제 script는 기존 loglevel을 저장하고 5보다 낮을 때 5로 올립니다.

Script는 `/sys/power/image_size`를 읽은 뒤 `echo -n disk > /sys/power/state`를 실행합니다. 실패했고 image size가 0이 아니면 size를 0으로 바꿔 최소 image size로 한 번 더 시도합니다. 마지막에는 기존 loglevel을 복원하고 suspend 명령의 return code로 종료합니다.

read LOGLEVEL DUMMY < /proc/sys/kernel/printk
if [ $LOGLEVEL -lt 5 ]; then
  echo 5 > /proc/sys/kernel/printk
fi
IMG_SZ=0
read IMG_SZ < /sys/power/image_size
echo -n disk > /sys/power/state
RET=$?
if [ $RET -ne 0 -a $IMG_SZ -ne 0 ]; then
  echo 0 > /sys/power/image_size
  echo -n disk > /sys/power/state
  RET=$?
fi
echo $LOGLEVEL > /proc/sys/kernel/printk
exit $RET

Q:
  How do I make suspend more verbose?

A:
  If you want to see any non-error kernel messages on the virtual
  terminal the kernel switches to during suspend, you have to set the
  kernel console loglevel to at least 4 (KERN_WARNING), for example by
  doing::

        # save the old loglevel
        read LOGLEVEL DUMMY < /proc/sys/kernel/printk
        # set the loglevel so we see the progress bar.
        # if the level is higher than needed, we leave it alone.
        if [ $LOGLEVEL -lt 5 ]; then
                echo 5 > /proc/sys/kernel/printk
                fi

        IMG_SZ=0
        read IMG_SZ < /sys/power/image_size
        echo -n disk > /sys/power/state
        RET=$?
        #
        # the logic here is:
        # if image_size > 0 (without kernel support, IMG_SZ will be zero),
        # then try again with image_size set to zero.
        if [ $RET -ne 0 -a $IMG_SZ -ne 0 ]; then # try again with minimal image size
                echo 0 > /sys/power/image_size
                echo -n disk > /sys/power/state
                RET=$?
        fi

        # restore previous loglevel
        echo $LOGLEVEL > /proc/sys/kernel/printk
        exit $RET

FAQ: USB와 removable filesystem의 data 보존

Q: USB device의 mounted filesystem은 `sync` option이 없으면 suspend-to-disk에서 data를 잃습니까? A: Device 연결이 끊기면 그렇습니다. `-o sync`를 사용해도 program buffer에 아직 쓰지 않은 data가 있거나 device가 기록을 끝내기 전에 끊기면 data를 잃을 수 있습니다.

Software suspend는 보통 USB controller의 전원을 끄므로 모든 USB device를 분리하는 것과 같습니다. System이 suspend-to-RAM 또는 standby 같은 실제 sleep mode에서 USB controller의 low-power mode를 지원하면 연결을 유지할 수 있습니다. 이때 `/sys/power/state`에 `disk` 대신 `standby` 또는 `mem`을 씁니다. 문서 작성 당시에는 software suspend의 `platform` mode로 USB 연결을 유지하는 hardware가 확인되지 않았습니다.

Mounted filesystem이 있는 disk를 unplug하는 것은 system이 sleep 중이어도 위험합니다. 가장 안전한 방법은 USB, FireWire, CompactFlash, MMC, external SATA, IDE hotplug bay 등 removable media의 filesystem을 suspend 전에 모두 unmount하고 resume 뒤 remount하는 것입니다.

이 문제의 우회책은 `Documentation/driver-api/usb/persist.rst`에서 설명합니다.

Q:
  Is this true that if I have a mounted filesystem on a USB device and
  I suspend to disk, I can lose data unless the filesystem has been mounted
  with "sync"?

A:
  That's right ... if you disconnect that device, you may lose data.
  In fact, even with "-o sync" you can lose data if your programs have
  information in buffers they haven't written out to a disk you disconnect,
  or if you disconnect before the device finished saving data you wrote.

  Software suspend normally powers down USB controllers, which is equivalent
  to disconnecting all USB devices attached to your system.

  Your system might well support low-power modes for its USB controllers
  while the system is asleep, maintaining the connection, using true sleep
  modes like "suspend-to-RAM" or "standby".  (Don't write "disk" to the
  /sys/power/state file; write "standby" or "mem".)  We've not seen any
  hardware that can use these modes through software suspend, although in
  theory some systems might support "platform" modes that won't break the
  USB connections.

  Remember that it's always a bad idea to unplug a disk drive containing a
  mounted filesystem.  That's true even when your system is asleep!  The
  safest thing is to unmount all filesystems on removable media (such USB,
  Firewire, CompactFlash, MMC, external SATA, or even IDE hotplug bays)
  before suspending; then remount them after resuming.

  There is a work-around for this problem.  For more information, see
  Documentation/driver-api/usb/persist.rst.

FAQ: LVM swap volume에서 resume

Q: LVM 아래의 swap partition에 suspend-to-disk할 수 있습니까? A: Suspend 자체는 가능하지만 kernel만으로는 resume할 수 없습니다. Initramfs가 resume 상황을 감지하고 swap volume을 포함한 logical volume을 활성화해야 합니다. 이때 filesystem은 전혀 건드리지 않아야 합니다.

그 다음 swap volume의 major와 minor device number를 사용해 `echo -n "$major:$minor" > /sys/power/resume`을 호출합니다. `uswsusp`도 LVM을 지원하며 원문은 `http://suspend.sourceforge.net/`를 참조합니다.

echo -n "$major:$minor" > /sys/power/resume

Q:
  Can I suspend-to-disk using a swap partition under LVM?

A:
  Yes and No.  You can suspend successfully, but the kernel will not be able
  to resume on its own.  You need an initramfs that can recognize the resume
  situation, activate the logical volume containing the swap volume (but not
  touch any filesystems!), and eventually call::

    echo -n "$major:$minor" > /sys/power/resume

  where $major and $minor are the respective major and minor device numbers of
  the swap volume.

  uswsusp works with LVM, too.  See http://suspend.sourceforge.net/

FAQ: Kernel 변경 뒤 느려진 hibernation

Q: 2.6.15에서 2.6.16으로 올린 뒤 suspend-to-disk와 resume이 느려진 이유와 개선 방법은 무엇입니까? A: 2.6.16은 resume 뒤 반응성을 높이기 위해 더 많은 data를 저장하므로 suspend image가 커졌기 때문입니다.

`/sys/power/image_size`가 image 크기를 제어합니다. Root로 `echo 0 > /sys/power/image_size`를 실행하면 2.6.15과 비슷한 동작을 되살릴 수 있습니다. 그래도 느리다면 원문은 LZF compression을 지원해 더 빠른 당시의 userland suspend 구현인 `suspend.sf.net`을 살펴보라고 안내합니다.

Q:
  I upgraded the kernel from 2.6.15 to 2.6.16. Both kernels were
  compiled with the similar configuration files. Anyway I found that
  suspend to disk (and resume) is much slower on 2.6.16 compared to
  2.6.15. Any idea for why that might happen or how can I speed it up?

A:
  This is because the size of the suspend image is now greater than
  for 2.6.15 (by saving more data we can get more responsive system
  after resume).

  There's the /sys/power/image_size knob that controls the size of the
  image.  If you set it to 0 (eg. by echo 0 > /sys/power/image_size as
  root), the 2.6.15 behavior should be restored.  If it is still too
  slow, take a look at suspend.sf.net -- userland suspend is faster and
  supports LZF compression to speed it up further.