Android电源管理框架解析

Android电源框架的简介
1.2 电源管理框架的结构组织
Android的电源管理主要是通过锁和定时器来切 换系统的状态,使系统的功耗降至最低，整个系 统的电源管理架结构分为四大部分：应用层，框 架层，HAL层和Kernel层。
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HAL层：该层只有一个Power.c文件，该文件通过sysfs的 方式与kernel进行通信。主要功能有申请wake_lock，释 放wake_lock，设置屏幕状态等。用户空间的native 库绝 不能直接调用Android电源管理（见上图）。绕过 Android运行时的电源管理政策，将破坏该系统。所有对 电源管理的调用应通过Android的PowerManager API来 完成。
核心服务之PoweManagerService
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(2)LightService类 LightsService.Light设置了八种类型的灯，主要有两个
native函数
static final int LIGHT_ID_BACKLIGHT = 0; static final int LIGHT_ID_KEYBOARD = 1; static final int LIGHT_ID_BUTTONS = 2; static final int LIGHT_ID_BATTERY = 3; static final int LIGHT_ID_NOTIFICATIONS = 4; static final int LIGHT_ID_ATTENTION = 5; static final int LIGHT_ID_BLUETOOTH = 6; static final int LIGHT_ID_WIFI = 7;
Android系统电源状态之间转换过程
系统电源的三种状态：AWAKE、SLEEP、 NOTFIACTION
核心服务之PoweManagerService
PMS总体架构 PMS的初始化init函数和systemReady函数 PMS的唤醒锁WakeLock Power类以及LightService类介绍 PMS的用户触发事件userAcitiviy函数 Power按键处理分析
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3、Power类以及LightService类的介绍 PowerManagerService有时需要进行点亮屏幕，打 开键盘灯等操作，为此Android提供了Power类以及 LightService满足PowerManagerService的要求，这 两个类比较简单，但是背后的kernel层相对复杂：
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Kernel层：内核层的电源管理方案实现主要包含三部分：
1、Kernel\power\：实现了系统电源管理框架机制
2、Arch\arm(or mips or powerpc)\mach-XXX\pm.c:实现 对特定板的处理器电源管理 3、drivers\power:是设备电源管理的基础框架，为驱动提供 了电源管理接口。
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2.5.1 WakeLock客户端 WakeLock构造函数的第一个参数flags很关键，它 用于控制CPU/Screen/Keyboard的休眠状态，flags 的可选值
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由上图表分析可知： 第一：WakeLock只控制CPU、Screen、 Keyboard 第二：表中最后两项是附加标志，和前面其他 WakeLock组合使用，注意： PARTIAL_WAKE_LOCK比较特殊，附加标 志不能影响它 第三：PARTIAL_WAKE_LOCK不受电源键控 制，按power键不进入系统休眠（屏幕可以关 闭，单cpu不休眠）。
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(1)Power类分析
Power主要是提供给kernel层交互的通道，它提供了六个函数 ，通过 JNI接口调用底层，JNI层有对应的代码实现（在 android_os_Power.cpp文件中）： //获取kernel层的WakeLock public static native void acquireWakeLock(int lock, String id); // 释放kernel层的WakeLock public static native void releaseWakeLock(String id); //打开或关闭屏幕 public static native int setScreenState(boolean on); // 设置超时时间 public static native int setLastUserActivityTimeout(long ms); // 手机关机，已过期 public static native void shutdown(); // 手机重启 public static void reboot(String reason) throws IOException
mLocks.notifyAll(); } }
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2.5 PMS的WakeLock WakeLock是android系统提供给应用程序获取电力资 源的唯一方法，只要还有地方使用WakeLock，系统就 不会进入休眠状态。WakeLock的用法：
PowerManager pm = (PowerManager) getSystemService(Context.POWER_SERVICE); //创建一个WakeLock WakeLock wakeLock = pm.newWakeLock(PowerManager.SCREEN_DIM_WAKE_L OCK, "My Tag"); wakeLock.acquire();// 获取该锁 ….......完成其他工作 wakeLock.release();// 释放该锁
核心服务之PoweManagerService 2.2 PowerManagerService继承结构
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2.3 PMS的初始化init函数
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2.4 PMS的systemReady函数 PMS第三阶段的工作，此时系统中大部分服务已经 创建好，即将进入就绪阶段工作，在systemReady 中完成，主要工作为： 第一：PowerManagerService创建SensorManager， 通过它可以与对应的传感器交互，PMS仅仅是启用 或者禁止特定的传感器，而来自传感器的数据将通 过回调的方式通知PMS，PMS根据接收到的传感事 件做相应处理 第二：通过setPowerState（）函数设置电源状态为 All_LIGHT,此时屏幕和键盘的灯全部都会亮 第三：调用BatteryStatsService提供的函数，以通知 屏幕打开事件，在BatteryStatsService中处理该事
android提供了 几种低功耗状态：earlysuspend、 suspend、hibernation。其中，earlysuspend可以让某 些设备选择进入某种功耗较低的状态，如LCD灭掉； suspend是指除电源模块以外的外围模块和 CPU均不工作， 只有内存保持自刷新的一个工作状态；hibernation是指所 有内存镜像都被写入到磁盘中，然后系统关机，重启后系 统将恢复到关机之前的状态。。
PMS的 acquireWakeLock函数总结： 第一：如果对应的WakeLock不存在，则创建一 个WakeLock对象，同时将WakeLock的标志 转换为minState，否则从mLocks中查找对应 的WakeLock对象，然后更新其中的信息 第二：当WakeLock标志和屏幕有关，需要做相 应的处理，例如点亮屏幕，打开按键灯等，实 际上这些工作不仅影响电源管理，还影响用户 体验，其中穿插了一些和用户体验相关的逻辑 （如mPreventScreenOn变量） 第三：当WakeLock和 PARTIAL_WAKE_LOCK有关时，仅简单调
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2.1 电源管理的总体架构图如下
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主要是为了支持省电也降低功耗，目前支持的功能： 1、设置屏幕的打开与关闭 2、屏幕背景灯的打开与关闭 3、键盘灯的打开与关闭 4、按键灯的打开与关闭 5、调整屏幕的亮度
客户端创建了WakeLock，需要调用acquire()
核心服务之PoweManagerService
客户端创建了WakeLock，PM需要调用 acquire()函数,而该函数又调用了服务端PMS 的 acquireWakeLock函数与PMS交互以保证 电力的供应正常。
核心服务之PoweManagerService
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PMS的 acquireWakeLock函数总结： 第一：如果对应的WakeLock不存在，则创建一 个WakeLock对象，同时将WakeLock的标志 转换为minState，否则从mLocks中查找对应 的WakeLock对象，然后更新其中的信息 第二：当WakeLock标志和屏幕有关，需要做相 应的处理，例如点亮屏幕，打开按键灯等，实 际上这些工作不仅影响电源管理，还影响用户 体验，其中穿插了一些和用户体验相关的逻辑 （如mPreventScreenOn变量） 第三：当WakeLock和 PARTIAL_WAKE_LOCK有关时，仅简单调
Android电源管理框架
1.Android系统电源管理框架简介 2.Android系统电源状态之间转换过程 3.Android核心服务之PoweManagerService
Android电源框架的简介 1.1 Android电源管理概述