C# 控制电脑睡眠，休眠，关机以及唤醒

最近碰到一个关于芯片测试过程中的问题，这颗芯片是用在笔记本端口上，笔记本客户那边会有一个压力测试，就是频繁的电脑电源状态切换，S0(正常使用的开机状态),S3（睡眠模式）,S4（休眠模式）以及S5（关机模式）。

当然，主要是客户在压力测试过程中，发现了芯片会不正常的死锁，客户那边将机台寄回来，那么该如何复现呢？客户那边会有自己的一套压力测试系统，不过会测试很多东西，不太方便给我们，而且每一次循环耗时比较久。那么，能不能自己搭建一套控制电脑睡眠，休眠，关机以及唤醒的程序呢？

上面讲的是一个应用背景，告诉大家这其实也是有需求的，只是平时不太用而已，将其记录下来：

首先，从电脑开机状态S0切换到S3，S4甚至是S5，都是比较容易实现的，见下面代码：

Application.SetSuspendState(PowerState.Suspend, false, false);//从S0进入S3
Application.SetSuspendState(PowerState.Hibernate,false,false);//从S0进入S4

Process.Start("shutdown","/s /t 0");    // 参数 /s 的意思是要关闭计算机
                                        // 参数 /t 0 的意思是告诉计算机 0 秒之后执行命令
Process.Start("shutdown", "/r /t 0"); // 参数 /r 的意思是要重新启动计算机

只要调用上述语句即可实现从S0到其他的电源状态，那么反过来唤醒呢？

唤醒的难点在于：当处于S3,S4以及S5的状态下，我的上位机程序是不会运行的，因此，在上位机软件的定时唤醒也是没法工作的。那么笔记本客户那边是怎么操作的呢？他们会通过底层的EC控制来显示上述的功能，可是，我们是不知道底层EC的接口，而且，我们需要一个通用的程式，那要怎么实现呢？

在笔记本的设计中，在S3，S4，S5通常不是所有的东西都会关掉，通常会有一个硬件定时器还在开着，如果我们能操作这个定时器，那是不是就可以实现我们想要的功能呢？

可以调用下面的两个函数，即CreateWaitableTimer以及SetWaitableTimer，这两个函数就可以控制电脑里面开的硬件定时器，当然这个硬件定时器是CPU里面的还是EC里面的，我也不太清楚，没研究过，如果有大神研究过，可以留言，我也学习学习。

[DllImport("kernel32.dll")]
public static extern SafeWaitHandle CreateWaitableTimer(IntPtr lpTimerAttributes, bool bManualReset, string lpTimerName);
[DllImport("kernel32.dll", SetLastError = true)]
[return: MarshalAs(UnmanagedType.Bool)]
public static extern bool SetWaitableTimer(SafeWaitHandle hTimer, [In] ref long pDueTime, int lPeriod, IntPtr pfnCompletionRoutine, IntPtr lpArgToCompletionRoutine, bool fResume);

另外，需要说明的一点是，使用这个定时器也是有条件的，你需要先设置笔记本，"Control Panel > Power Options > Change Plan Settings > Change Advanced Power Settings > Sleep > Allow Wake Timers", 使能定时器唤醒，还有就是，"Control Panel > Power Options > Change Plan Settings > Change Advanced Power Settings > Brad / Additional Settings > Require a password on wakeup",关闭唤醒需要密码。

完成上面的设置，其实已经可以实现电脑从S3，S4，S5唤醒了，但在我使用的过程中，其实还碰到了一个问题，就是唤醒之后，屏幕不亮，你就会误认为没有唤醒，因此我增加了控制鼠标移动的命令，这样，唤醒之后，屏幕就会亮起。

[DllImport("user32.dll")]
public static extern void mouse_event(Int32 dwFlags, Int32 dx, Int32 dy, Int32 dwData, UIntPtr dwExtraInfo);

mouse_event(0x0001,0,1,0,UIntPtr.Zero);
mouse_event(0x0001, 0, -1, 0, UIntPtr.Zero);

另外还有一点需要注意，就是笔记本从S0->S3/S4/S5->S0这个循环里面，S0，S3/S4/S5这几个状态的停留时间一定要足够，因为，每个笔记本的完全进入各个状态的时间会不一样，比如，我用我自己的笔记本，这几个状态的停留时间要至少20s，否则，笔记本还没有完全进入就要退出，就会导致，电脑把WaitableTimer关掉，而笔记本还没有唤醒，导致程式死锁。而新的刚买的笔记本，只需要设置10s即可完全进入。

废话不多说，直接上代码：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows.Forms;
using System.Threading;
using Microsoft.Win32.SafeHandles;
using System.Runtime.InteropServices;

namespace AutoSwitchGUI
{
    public partial class AutoSwitchGUI : Form
    {
        [DllImport("kernel32.dll")]
        public static extern SafeWaitHandle CreateWaitableTimer(IntPtr lpTimerAttributes, bool bManualReset, string lpTimerName);

        [DllImport("kernel32.dll", SetLastError = true)]
        [return: MarshalAs(UnmanagedType.Bool)]
        public static extern bool SetWaitableTimer(SafeWaitHandle hTimer, [In] ref long pDueTime, int lPeriod, IntPtr pfnCompletionRoutine, IntPtr lpArgToCompletionRoutine, bool fResume);

        [DllImport("kernel32.dll")]
        public static extern uint SetThreadExecutionState(uint esFlags);

        [DllImport("user32.dll")]
        public static extern void mouse_event(Int32 dwFlags, Int32 dx, Int32 dy, Int32 dwData, UIntPtr dwExtraInfo);

        //public event EventHandler Woken;
        private BackgroundWorker bgWorker = new BackgroundWorker();

        public struct auto_switch_gui_status_t
        {
            public bool test_status;
            public UInt64 test_times_cnt;
            public UInt64 test_times;
            public byte cur_state;

            public int s0_duration;
            public int s3_duration;
        }
        public auto_switch_gui_status_t auto_switch_status;
        public AutoSwitchGUI()
        {
            InitializeComponent();
            bgWorker.DoWork += new DoWorkEventHandler(bgWorker_Dowork);
            bgWorker.RunWorkerCompleted += new RunWorkerCompletedEventHandler(bgWorker_RunWorkerCompleted);
        }

        private void bgWorker_Dowork(object sender, DoWorkEventArgs e)
        {
            long waketime = (long)e.Argument;
            using (SafeWaitHandle handle = CreateWaitableTimer(IntPtr.Zero, true, this.GetType().Assembly.GetName().Name.ToString() + "Timer"))
            {
                if (SetWaitableTimer(handle, ref waketime, 0, IntPtr.Zero, IntPtr.Zero, true))
                {
                    using (EventWaitHandle wh = new EventWaitHandle(false, EventResetMode.AutoReset))
                    {
                        wh.SafeWaitHandle = handle;
                        wh.WaitOne();
                    }
                }
                else
                {
                    throw new Win32Exception(Marshal.GetLastWin32Error());
                }
            }
        }

        private void bgWorker_RunWorkerCompleted(object sender, RunWorkerCompletedEventArgs e)
        {
            mouse_event(0x0001,0,1,0,UIntPtr.Zero);
            mouse_event(0x0001, 0, -1, 0, UIntPtr.Zero);
            auto_switch_status.test_times_cnt++;
            TestTimes.Text = auto_switch_status.test_times_cnt.ToString();
            SystemTimer.Interval = auto_switch_status.s0_duration * 1000;
            SystemTimer.Start();
        }

        public void SetWakeUpTime(UInt64 time)
        {
            bgWorker.RunWorkerAsync(System.DateTime.Now.AddSeconds(time).ToFileTime());
        }

        private void StartButton_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            try
            {
                auto_switch_status.test_times = UInt64.Parse(SetTestTimes.Text);
                auto_switch_status.s0_duration = int.Parse(S0Duration.Text);
                auto_switch_status.s3_duration = int.Parse(S3Duration.Text);
                if (auto_switch_status.test_times > 0)
                {
                    //SetThreadExecutionState(0x00000001 | 0x00000002 | 0x80000000 | 0x00000040);
                    TestStatus.BackColor = Color.Green;
                    auto_switch_status.test_status = true;
                    TestTimes.Text = "0";
                    auto_switch_status.test_times_cnt = 0;
                    SystemTimer.Interval = auto_switch_status.s0_duration*1000;
                    auto_switch_status.cur_state = 0;
                    SystemTimer.Start();
                    return;
                }
            }
            catch
            {

            }
            MessageBox.Show("Configuration Failed!");
        }

        private void StopButton_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            SystemTimer.Stop();
            auto_switch_status.test_status = true;
            TestStatus.BackColor = Color.Red;
        }

        private void SystemTimer_Tick(object sender, EventArgs e)
        {
            if (auto_switch_status.cur_state == 0)
            {
                auto_switch_status.cur_state = 0;
                SystemTimer.Stop();
                if (auto_switch_status.test_times_cnt >= auto_switch_status.test_times)
                {
                }
                else
                {
                    SetWakeUpTime((UInt64)auto_switch_status.s3_duration);
                    Application.SetSuspendState(PowerState.Suspend, false, false);
                    //Application.SetSuspendState(PowerState.Hibernate, false, false);
                }
                

            }
            else if (auto_switch_status.cur_state == 1)
            {
                auto_switch_status.test_times_cnt++;
                TestTimes.Text = auto_switch_status.test_times_cnt.ToString();
                auto_switch_status.cur_state = 0;
                
                SendKeys.Send(" ");
                MessageInfo.Text += "TEST1\r\n";
            }
        }
    }
}

另外声明，关于SetWaitableTimer和CreateWaitableTimer我是参考如下链接的：

希望可以帮到大家，上面代码在我自己的笔记本以及客户的笔记本是可以适用的。