Android電源管理相關應用技巧分享

Android電源管理的相關內容對出初學者來說是比較複雜的一個知識點。我們可以通過這篇文章介紹的內容初步的掌握一下這方面的知識。

 

對於剛剛接觸Android作業系統的朋友來說，他們對這一開源的手機作業系統所帶來的功能深深的吸引著。我們在這篇文章中就通過對Android電源管理的相關概念的解讀，來對這一系統進行深入的瞭解。

接下來我們從Java應用程式層面, Android framework層面, Linux核心層面分別進行詳細的討論:

Android電源管理應用程式層的使用:

Android提供了現成android.os.PowerManager類,該類用於控制裝置的電源狀態的切換.

該類對外有三個介面函數:

 

 

  
void goToSleep(long time); 
//強制裝置進入Sleep狀態 
 

Note:

嘗試在應用程式層調用該函數,卻不能成功,出現的錯誤好象是許可權不夠, 但在Framework下面的Service裡調用是可以的.

 

 

  
newWakeLock(int flags, String tag);//取得相應層次的鎖 
 

 

flags參數說明:

 

 

  
PARTIAL_WAKE_LOCK: Screen off, keyboard light off  
  
SCREEN_DIM_WAKE_LOCK: screen dim, keyboard light off  
  
SCREEN_BRIGHT_WAKE_LOCK: screen bright, keyboard light off  
  
FULL_WAKE_LOCK: screen bright, keyboard bright 
 

 

ACQUIRE_CAUSES_WAKEUP: 一旦有請求鎖時強制開啟Screen和keyboard light

ON_AFTER_RELEASE: 在釋放鎖時reset activity timer

Note:

如果申請了partial wakelock,那麼即使按Power鍵,系統也不會進Sleep,如Music播放時

如果申請了其它的wakelocks,按Power鍵,系統還是會進Sleep

 

 

  
void userActivity(long when, boolean noChangeLights);
//User activity事件發生,裝置會被切換到Full on的狀態,
同時Reset Screen off timer.  
  
Sample code:  
  
PowerManager pm = (PowerManager)getSystemService
(Context.POWER_SERVICE);  
  
PowerManager.WakeLock wl = pm.newWakeLock 
(PowerManager.SCREEN_DIM_WAKE_LOCK, “My Tag”);  
  
wl.acquire();  
  
…….  
  
wl.release(); 
 

 

Note:

1. 在使用以上函數的應用程式中,必須在其Manifest.xml檔案中加入下面的許可權:

 

 

  
< uses-permission android:name=
"android.permission.WAKE_LOCK" /> 
  
< uses-permission android:name=
"android.permission.DEVICE_POWER" /> 
 

 

2. 所有的鎖必須成對的使用,如果申請了而沒有及時釋放會造成系統故障.如申請了partial wakelock,而沒有及時釋放,那系統就永遠進不了Sleep模式.

Android Framework層面:

其主要代碼檔案如下:

 

 

  
frameworks/base/core/java/android/os/
PowerManager.java  
  
frameworks/base/services/java/com/android/server/
PowerManagerService.java  
  
frameworks/base/core/java/android/os/Power.java  
  
frameworks/base/core/jni/android_os_power.cpp  
  
hardware/libhardware/power/power.c 
 

 

其中PowerManagerService.java是核心, Power.java提供底層的函數介面,與JNI層進行互動, JNI層的代碼主要在檔案android_os_Power.cpp中,與Linux kernel互動是通過Power.c來實現的, Android電源管理跟Kernel的互動主要是通過sys檔案的方式來實現的,具體請參考Kernel層的介紹.

 

這一層的功能相對比較複雜,比如系統狀態的切換,背光的調節及開關,Wake Lock的申請和釋放等等,但這一層跟硬體平台無關,而且由Google負責維護,問題相對會少一些,有興趣的朋友可以自己查看相關的代碼.

Kernel層:

其主要代碼在下列位置:

 

 

  
drivers/android/power.c 
 

其對Kernel提供的介面函數有

 

 

  
EXPORT_SYMBOL(android_init_suspend_lock); 
//初始化Suspend lock,在使用前必須做初始化  
  
EXPORT_SYMBOL(android_uninit_suspend_lock); 
//釋放suspend lock相關的資源  
  
EXPORT_SYMBOL(android_lock_suspend); 
//申請lock,必須調用相應的unlock來釋放它  
  
EXPORT_SYMBOL(android_lock_suspend_auto_expire);
//申請partial wakelock, 定時時間到後會自動釋放  
  
EXPORT_SYMBOL(android_unlock_suspend); //釋放lock  
  
EXPORT_SYMBOL(android_power_wakeup); //喚醒系統到on  
  
EXPORT_SYMBOL(android_register_early_suspend); 
//註冊early suspend的驅動  
  
EXPORT_SYMBOL(android_unregister_early_suspend); 
//取消已經註冊的early suspend的驅動 
 

 

 

提供給Android Framework層的proc檔案如下:

 

 

  
"/sys/android_power/acquire_partial_wake_lock" 
//申請partial wake lock  
  
"/sys/android_power/acquire_full_wake_lock" 
//申請full wake lock  
  
"/sys/android_power/release_wake_lock" 
//釋放相應的wake lock  
  
"/sys/android_power/request_state" 
//請求改變系統狀態,進standby和回到wakeup兩種狀態  
  
"/sys/android_power/state" //指示當前系統的狀態 
 

 

 

Android電源管理主要是通過Wake lock來實現的,在最底層主要是通過如下三個隊列來實現其管理:

 

 

  
static LIST_HEAD(g_inactive_locks);  
  
static LIST_HEAD(g_active_partial_wake_locks);  
  
static LIST_HEAD(g_active_full_wake_locks); 
 

 

所有初始化後的lock都會被插入到g_inactive_locks的隊列中,而當前活動的partial wake lock都會被插入到g_active_partial_wake_locks隊列中, 活動的full wake lock被插入到g_active_full_wake_locks隊列中, 所有的partial wake lock 和full wake lock在到期後或unlock後都會被移到inactive的隊列,等待下次的調用.

 

在Kernel層使用wake lock步驟如下:

 

1. 調用函數android_init_suspend_lock初始化一個wake lock

2. 調用相關申請lock的函數android_lock_suspend 或 android_lock_suspend_auto_expire請求lock,這裡只能申請partial wake lock, 如果要申請Full wake lock,則需要調用函數android_lock_partial_suspend_auto_expire(該函數沒有EXPORT出來),這個命名有點奇怪,不要跟前面的android_lock_suspend_auto_expire搞混了.

3. 如果是auto expire的wake lock則可以忽略,不然則必須及時的把相關的wake lock釋放掉,否則會造成系統長期運行在高功耗的狀態.

4. 在驅動卸載或不再使用Wake lock時請記住及時的調用android_uninit_suspend_lock釋放資源.

 

Android電源管理的相關內容就為大家介紹到這裡。