通过systemd设置fedora系统hibernate休眠

设置Hibernate休眠模式关键点是设置足够存储笔记本内存内容的swap空间，否则会导致hibernate失败。

我的笔记本安装了双操作系统，有时候希望能够切换到MacOS平台，同时在切换回Linux时候能够保持离开时的工作桌面。

本文是参考Arch Linux文档[Power management/Suspend and hibernate (简体中文)](https://wiki.archlinux.org/index.php/Power_management/Suspend_and_hibernate_(%E7%AE%80%E4%BD%93%E4%B8%AD%E6%96%87))和[Enabling Hibernation in Fedora 23](https://baldpenguin.blogspot.com/2016/03/enabling-hibernation-in-fedora-23.html)的一个摘要笔记和实践记录。

实现了Hibernate之后，在双操作系统之间切换非常方便，hibernate之后会切断电源，这样启动时候也是grub界面，但是进入桌面时候就会看出差异：和MacOS一样，每次都回到最初的工作状态，实在是居家旅行编码的一大利器！

挂起、睡眠和休眠的区别

暂停并保存当前系统运行状态（前后台进程服务，不包含buff和cache等）有三种方法：

  • 挂起到内存：suspend to ram(简称str）

通常被称为挂起，设备通电，低功耗。

挂起也被称为暂停或待机，一般系统一段时间没有操作，系统就会挂起（到内存中），多数外围设备会关闭，某些设备会运行（如键盘鼠标），可以快速响应这些设备从而唤醒系统。

  • 挂起到磁盘：suspend to disk(简称std)

通常被称为休眠，设备断电，即设备会关机。

休眠也被称为冬眠（hibernate实为冬眠之意），保存运行状态存到硬盘中，然后关机。下次开机后，系统从硬盘中读取存储的数据并恢复到关机前的状态。

  • 混合挂起：suspend to ram and disk(简称strd)

通常被称为睡眠，设备通电，低功耗。

睡眠更准确的名称应该是混合睡眠，所谓混合即存储方式上包含了挂起和休眠两种方式，唤醒时会优先从内存中读取数据，如果设备在此状态下断电（例如笔记本电脑在睡眠时外部电源断掉，而睡眠一段时间后内部电源耗尽），就和休眠一样了。

suspend(挂起到内存)基本无需设置，默认合上笔记本屏幕就是suspend。除了电源按钮有些别扭（按一下就关机），但也可参考修改ACPI事件：更改电源键默认操作进行修改。

休眠设置

当前比较新的发行版采用了systemd来管理系统，通常可以使用systemd休眠管理。此外，也可以选择[pm-utils](https://wiki.archlinux.org/index.php/Pm-utils_(%E7%AE%80%E4%BD%93%E4%B8%AD%E6%96%87))实现。

开启休眠

划分合适大小的swap分区

休眠（hibernate）需要将内存中的内容写入磁盘的swap分区，如果swap分区大小比当前休眠所需空间小，则无法保证能够正确地休眠。具体的swap的大小根据个人使用情况（要休眠时的内存占用）而定。

在初次安装Fedora操作系统的时候，只划分了内存的一半大小的swap分区。所以我在实践中，首先采用了缩小lvm卷将部分分配给home逻辑卷的空间划分给swap卷，以实现swap空间满足大于内存空间。

添加swap到fstab

如果fstab中没有swap磁盘设置则要添加。注意：如果你和我一样对LVM卷做了调整，并且重新执行过mkswap，则swap的UUID会修改，使用以下命令获取当前swap的UUID：

blkid /dev/mapper/fedora-swap

输出类似

/dev/mapper/fedora-swap: UUID="f08e5108-ede1-4a51-b479-bf53b1aa5852" TYPE="swap"

  • 将上述swap的uuid配置添加到/etc/fstab：

UUID=f08e5108-ede1-4a51-b479-bf53b1aa5852 swap swap defaults 0 0

不过，实际我的系统在安装Fedora是已经设置过swap，所以默认有一个配置无需修改：

/dev/mapper/fedora-swap swap                    swap    defaults        0 0

配置 initramfs的resume钩子

在Arch Linux中配置initramfs

  • 对于Arch Linux，采用编辑编辑/etc/mkinitcpio.conf，在HOOKS行中添加resume钩子

    例如该行原有内容是：

HOOKS="base udev autodetect modconf block filesystems keyboard fsck"

添加resume后就是：

HOOKS="base udev resume autodetect modconf block filesystems keyboard fsck"

注意: 如果使用lvm分区，需要将resume放在lvm后面，使用lvm的示例：

HOOKS="base udev autodetect modconf block lvm2 resume filesystems keyboard fsck"

  • 重新生成 initramfs 镜像:

mkinitcpio -p linux

在Fedora中配置initramfs

Fedora使用Dracut来维护initramfs。详细的信息参考kernel wiki: dracut。这里简述操作过程，没有涉及Dracut的架构和原理。

  • 检查initramfs是否包含从hibernation中resume

注意：Fedora的dracut模块已经确保了resume位于lvm模块之后，类似前述在Arch Linux中设置initramfs所要求的：

执行命令：

lsinitrd | less

可以看到dracut模块包含如下内容

dracut modules:
...
lvm
resume
...

如果上述lsinitrd输出中没有包含上述内容，则针对当前运行的内核执行以下命令：

dracut -f -v

此时输出将包含resume模块

在bootloader中增加resume内核参数

  • 编辑 /etc/default/grub 在GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT中添加resume=/dev/mapper/fedora-swap

GRUB_CMDLINE_LINUX="rd.lvm.lv=fedora/root rd.lvm.lv=fedora/swap rhgb quiet rd.driver.blacklist=nouveau resume=/dev/mapper/fedora-swap"

如果swap空间在其他分区，例如sda3，则可以配置resume=/dev/sda3

假如该行的原有内容是：

GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT=”quiet intel_pstate=enable”

添加resume参数后就是：

GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT="quiet intel_pstate=enable resume=/dev/sda3"

  • 更新 grub 配置：

如果系统使用EFI

grub2-mkconfig -o /boot/efi/EFI/fedora/grub.cfg

如果系统使用BIOS（非EFI）

grub2-mkconfig -o /boot/grub2/grub.cfg

不过，在Fedora中，/boot/grub2/grubenv是一个软链接到../efi/EFI/fedora/grubenv，所以上述两个命令在EFI环境可能是等同的。

检查验证/boot/grub2/grub.cfg内容有：

        linuxefi /vmlinuz-4.14.8-300.fc27.x86_64 root=/dev/mapper/fedora-root ro rd.lvm.lv=fedora/root rd.lvm.lv=fedora/swap rhgb quiet rd.driver.blacklist=nouveau resume=/dev/mapper/fedora-swap
        initrdefi /initramfs-4.14.8-300.fc27.x86_64.img

重启系统

systemctl reboot

如果重启成功，则尝试hibernate

systemctl hibernate

或者混合睡眠（结合内存和磁盘，优先从内存加载）

systemctl hybrid-sleep

参考

Previous合上笔记本屏幕时关闭屏幕Nextsystemd-logind高负载和内存泄漏问题排查

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