设备驱动-----Android关机流程总结
关机动作从按键触发中断，linux kernel层给android framework层返回按键事件进入 framework层，
再从 framework层到kernel层执行kernel层关机任务。长按键对应的handler代码：
frameworks\policies\base\phone\com\android\internal\policy\impl\phonewindowmanager.java
Runnable mPowerLongPress;
private final Runnable mPowerLongPress = new Runnable() {
public void run() {
if (!mPowerKeyHandled) {
mPowerKeyHandled = true;
performHapticFeedbackLw(null, HapticFeedbackConstants.LONG_PRESS, false);
sendCloseSystemWindows(SYSTEM_DIALOG_REASON_GLOBAL_ACTIONS);
showGlobalActionsDialog();
}
}
};
调用showglobalactionsdialog() 方法将会显示上面提到的显示 “飞行模式” ，“ 静音” ，“ ” 关机 ，
选项的对话框。
mGlobalActions.showDialog(keyguardShowing, isDeviceProvisioned())该函数是
dialog的具体实现：它具体在
frameworks\policies\base\phone\com\android\internal\policy\impl\globalactions.java
其中会调用createDialog()
private AlertDialog createDialog()中
根据平台不同这里有差异，createDialog中方框位置一般会调用 ShutdownThread.reboot(mContext,finalReason,false);//調用ShutdownThread的reboot
函数
我們跟進/frameworks/base/services/java/com/android/server/pm/ShutdownThread.java
我們看到其調用了shutdownInner函數
public static void reboot(final Context context, String reason, boolean confirm) {
mReboot = true;
mRebootSafeMode = false;
mRebootReason = reason;
shutdownInner(context, confirm);
}
shutdownInner函數如下,其調用了beginShutdownSequence(context);
static void shutdownInner(final Context context, boolean confirm) {
....
if (confirm) {
final CloseDialogReceiver closer = new CloseDialogReceiver(context);
final AlertDialog dialog = new AlertDialog.Builder(context)
.setTitle(mRebootSafeMode
? com.android.internal.R.string.reboot_safemode_title
: com.android.internal.R.string.power_off)
.setMessage(resourceId)
.setPositiveButton(com.android.internal.R.string.yes, new DialogInterface.OnClickListener() {
public void onClick(DialogInterface dialog, int which) {
beginShutdownSequence(context);//調用beginShutdownSequence
}
})
.setNegativeButton(com.android.internal.R.string.no, null)
.create();
closer.dialog = dialog;
dialog.setOnDismissListener(closer);
dialog.getWindow().setType(WindowManager.LayoutParams.TYPE_KEYGUARD_DIALOG);
dialog.show();
} else {
beginShutdownSequence(context);
}
}
beginShutdownSequence如下
private static void beginShutdownSequence(Context context) {
......
sInstance.start();//從這兒就會開始調用到run()方法
}
在run()方法中也會做一些reboot之前的清除工作，关掉要关的服务等。
基本最终会调用
public void run() {
BroadcastReceiver br = new BroadcastReceiver() {
@Override public void onReceive(Context context, Intent intent) {
// We don't allow apps to cancel this, so ignore the result.
actionDone();
}
};
......省略
// Set initial variables and time out time.
mActionDone = false;
final long endShutTime = SystemClock.elapsedRealtime() + MAX_SHUTDOWN_WAIT_TIME;
synchronized (mActionDoneSync) {
try {
final IMountService mount = IMountService.Stub.asInterface(
ServiceManager.checkService("mount"));
if (mount != null) {
mount.shutdown(observer);
} else {
Log.w(TAG, "MountService unavailable for shutdown");
}
} catch (Exception e) {
Log.e(TAG, "Exception during MountService shutdown", e);
}
while (!mActionDone) {
long delay = endShutTime - SystemClock.elapsedRealtime();
if (delay <= 0) {
Log.w(TAG, "Shutdown wait timed out");
break;
}
try {
mActionDoneSync.wait(delay);
} catch (InterruptedException e) {
}
}
}
rebootOrShutdown(mReboot, mRebootReason);//又繞到rebootOrShutdown函數
在rebootOrShutdown函數中會根據reboot參數來決定是重啟還是關機
public static void rebootOrShutdown(boolean reboot, String reason) { if (reboot) { Log.i(TAG, "Rebooting, reason: " + reason); try { PowerManagerService.lowLevelReboot(reason);//我們偉進來的reboot參數為true，所以走這一支 } catch (Exception e) { Log.e(TAG, "Reboot failed, will attempt shutdown instead", e); } } else if (SHUTDOWN_VIBRATE_MS > 0) { // vibrate before shutting down Vibrator vibrator = new SystemVibrator(); try { vibrator.vibrate(SHUTDOWN_VIBRATE_MS); } catch (Exception e) { // Failure to vibrate shouldn't interrupt shutdown. Just log it. Log.w(TAG, "Failed to vibrate during shutdown.", e); } 505 // vibrator is asynchronous so we need to wait to avoid shutting down too soon. 506 try { Thread.sleep(SHUTDOWN_VIBRATE_MS); } catch (InterruptedException unused) { } } // Shutdown power Log.i(TAG, "Performing low-level shutdown..."); PowerManagerService.lowLevelShutdown();//如果我們偉進來的reboot為false那就是關機 } }
從上面的代碼我們又回到了PowerManagerService.
其實就是要開一個線程來在reboot之前把要做的一些工作先做完。
好吧，我們來看一下lowLevelReboot.
public static void lowLevelReboot(String reason) throws IOException {
nativeReboot(reason);//哈哈，還是要進入到時JNI
}
我們繞來繞去其實最終還是要通過JNI和下邊交流。讓我們來看一
下/frameworks/base/services/jni/com_android_server_PowerManagerService.cpp中的
natievReboot是怎麼樣的
static void nativeReboot(JNIEnv *env, jobject clazz, jstring reason) {
if (reason == NULL) {
android_reboot(ANDROID_RB_RESTART, 0, 0);//這兒是直接重啟，因為沒有偉reason,
} else {
const char *chars = env->GetStringUTFChars(reason, NULL);
android_reboot(ANDROID_RB_RESTART2, 0, (char *) chars);//這兒一般是上面偉入了recovery而重啟進入recovery,主要是oat或手機重置
env->ReleaseStringUTFChars(reason, chars); // In case it fails.
}
jniThrowIOException(env, errno);
}
上面的anddroid_reboot在/system/core/libcutils/android_reboot.c中。
接下來我們就看一下android_reboot()又做些什麽。
int android_reboot(int cmd, int flags, char *arg)
105{
106 int ret;
107
108 if (!(flags & ANDROID_RB_FLAG_NO_SYNC))
109 sync();
110
111 if (!(flags & ANDROID_RB_FLAG_NO_REMOUNT_RO))
112 remount_ro();
113
114 switch (cmd) {
115 case ANDROID_RB_RESTART://我們一般的重啟就是偉一這個，從上面的代碼有體現
116 ret = reboot(RB_AUTOBOOT);
117 break;
118
119 case ANDROID_RB_POWEROFF://shutdown走的是這兒，其實reboot和shutdown就很相似，從powermanagerservice中才都是call了nativeReboot
120 ret = reboot(RB_POWER_OFF);
121 break;
122
123 case ANDROID_RB_RESTART2://當一開始偉入了recovery時會走這兒
124 ret = __reboot(LINUX_REBOOT_MAGIC1, LINUX_REBOOT_MAGIC2,
125 LINUX_REBOOT_CMD_RESTART2, arg);
126 break;
127
128 default:
129 ret = -1;
130 }
131
132 return ret;
133}
134
上面的reboot(RB_AUTOBOOT)又會call到/bionic/libc/unistd/reboot.c
int reboot (int mode)
{
return __reboot( LINUX_REBOOT_MAGIC1, LINUX_REBOOT_MAGIC2, mode, NULL );
//這兒的__reboot和上面的case ANDROID_RB_RESTART2的__reboot就是一樣的
}
__reboot就到了/bionic/libc/arch-arm/syscalls/__reboot.S這兒是一個內聯彙編的函數。通過swi軟中斷來重啟設備。到此android部份的代碼重啟流程就大致完成。其實我們剛才也注意到shutdown和reboot差不多走一樣的路線下來。
5ENTRY(__reboot)
6 .save {r4, r7}
7 stmfd sp!, {r4, r7}
8 ldr r7, =__NR_reboot
9 swi #0
10 ldmfd sp!, {r4, r7}
11 movs r0, r0
12 bxpl lr
13 b __set_syscall_errno
14END(__reboot)
2. Power.shutdown();
找这个 android.os.Power 模块
frameworks/base/core/java/android/os/power.java 中有调用shutdown（）jni接口
frameworks/base/core/jni/android_os_Power.cpp
static void android_os_Power_shutdown(JNIEnv *env, jobject clazz)
{
sync();
#ifdef HAVE_ANDROID_OS
reboot(RB_POWER_OFF);
#endif
}
其中，RB_POWER_OFF 及RB_AUTOBOOT （重启）定义bionic/libc/include/sys/reboot.h
#define RB_AUTOBOOT LINUX_REBOOT_CMD_RESTART #define RB_HALT_SYSTEM LINUX_REBOOT_CMD_HALT #define RB_POWER_OFF LINUX_REBOOT_CMD_POWER_OFF
系统最后会执行系统调用sys_reboot（reboot）。reboot通常定义在内核kernel/kernel/sys.c
4 。内核部分。 kernel/sys.c
其中，
if ((cmd == LINUX_REBOOT_CMD_POWER_OFF) && !pm_power_off)
cmd = LINUX_REBOOT_CMD_HALT;
lock_kernel();
switch (cmd) {
case LINUX_REBOOT_CMD_RESTART:
kernel_restart(NULL);
break;
case LINUX_REBOOT_CMD_CAD_ON:
C_A_D = 1;
break;
case LINUX_REBOOT_CMD_CAD_OFF:
C_A_D = 0;
break;
case LINUX_REBOOT_CMD_HALT:
kernel_halt();
unlock_kernel();
do_exit(0);
break;
case LINUX_REBOOT_CMD_POWER_OFF:
printk("test powe down in %s(%d)\n", __FILE__, __LINE__);
kernel_power_off();
unlock_kernel();
do_exit(0);
break;
当pm_power_off为空时， 由上层传入的命令LINUX_REBOOT_CMD_POWER_OFF会变为
LINUX_REBOOT_CMD_HALT，从而执行kernel_halt()函数。
在该函数中，会执行函数machine_halt()。错误原因就在这儿（pm_power_off为空）。
函数指针pm_power_off是与平台相关的指针，
添加函数
static void lpc32xx_power_off(void)
{
__raw_writel((0x1<<9),GPIO_P2_OUTP_CLR(GPIO_IOBASE));
}
具体平台都不一样，但一般都是拉低power halt的gpio管脚即可。
用到的函数都在<driver/gpio/gpiolib.c>
static int gpiod_request(struct gpio_desc *desc, const char *label);
static void gpiod_free(struct gpio_desc *desc);
static int gpiod_direction_input(struct gpio_desc *desc);
static int gpiod_direction_output(struct gpio_desc *desc, int value);
static int gpiod_get_direction(const struct gpio_desc *desc);
static int gpiod_set_debounce(struct gpio_desc *desc, unsigned debounce);
static int gpiod_get_value_cansleep(const struct gpio_desc *desc);
static void gpiod_set_value_cansleep(struct gpio_desc *desc, int value);
static int gpiod_get_value(const struct gpio_desc *desc);
static void gpiod_set_value(struct gpio_desc *desc, int value);
static int gpiod_cansleep(const struct gpio_desc *desc);
static int gpiod_to_irq(const struct gpio_desc *desc);
static int gpiod_export(struct gpio_desc *desc, bool direction_may_change);
static int gpiod_export_link(struct device *dev, const char *name,
struct gpio_desc *desc);
static int gpiod_sysfs_set_active_low(struct gpio_desc *desc, int value);
static void gpiod_unexport(struct gpio_desc *desc);
先
gpiod_request // 一个GPIO引脚
int gpio_direction_output//设置为输出，并初始化值为value.
gpio_set_value //拉低GPIO，下电即可
GPIO操作见参考文章2
在ea3250_board_init中添加
pm_power_off = lpc32xx_power_off;
编译内核 ，OK
android层可以正常关闭电源了
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参考文章1：
Andriod关机&重启分析
1、jni层
frameworks/base/core/jni/android_os_Power.cpp
static void android_os_Power_shutdown(JNIEnv *env, jobject clazz)
{
sync();
#ifdef HAVE_ANDROID_OS
reboot(RB_POWER_OFF);
#endif
}
static void android_os_Power_reboot(JNIEnv *env, jobject clazz, jstring reason)
{
sync();
#ifdef HAVE_ANDROID_OS
if (reason == NULL) {
reboot(RB_AUTOBOOT);
} else {
const char *chars = env->GetStringUTFChars(reason, NULL);
__reboot(LINUX_REBOOT_MAGIC1, LINUX_REBOOT_MAGIC2,
LINUX_REBOOT_CMD_RESTART2, (char*) chars);
env->ReleaseStringUTFChars(reason, chars); // In case it fails.
}
jniThrowIOException(env, errno);
#endif
}
static JNINativeMethod method_table[] = {
…...
{ "shutdown", "()V", (void*)android_os_Power_shutdown },
{ "rebootNative", "(Ljava/lang/String;)V", (void*)android_os_Power_reboot },
};
其中，RB_POWER_OFF及RB_AUTOBOOT定义bionic/libc/include/sys/reboot.h
中。
#define RB_AUTOBOOT LINUX_REBOOT_CMD_RESTART #define RB_HALT_SYSTEM LINUX_REBOOT_CMD_HALT #define RB_POWER_OFF LINUX_REBOOT_CMD_POWER_OFF …...
2 、通过 jni 层，最后会执行系统调用 sys_reboot ，即 reboot 。以 imx51 平台为例， reboot 定义在 kernel_imx/kernel/sys.c
if ((cmd == LINUX_REBOOT_CMD_POWER_OFF) && !pm_power_off)
cmd = LINUX_REBOOT_CMD_HALT;
lock_kernel();
switch (cmd) {
case LINUX_REBOOT_CMD_RESTART:
kernel_restart(NULL);
break;
…...
case LINUX_REBOOT_CMD_HALT:
kernel_halt();
unlock_kernel();
do_exit(0);
break;
case LINUX_REBOOT_CMD_POWER_OFF:
kernel_power_off();
unlock_kernel();
do_exit(0);
break;
其中，函数指针pm_power_off是与平台相关的指针，以imx51平台为例，其定义于kernel_imx/arch/arm/mach-mx5/mx51_baggage.c中。
staticvoidmxc_power_off(void)
{
…...
/*Setthepowergatebitstopowerdown*/
pmic_write_reg(REG_POWER_MISC,(PWGT1SPIEN|PWGT2SPIEN),
(PWGT1SPIEN|PWGT2SPIEN));
}
另外，在staticvoid__initmxc_board_init(void)函数中，有
pm_power_off=mxc_power_off;
另外，在pmic中，也定义了pm_power_off=pmic_power_off;
这是因为imx51支持2中关机方式，具体要看硬件支持。
3、sys_reboot分析
当pm_power_off为空时，由上层传入的命令LINUX_REBOOT_CMD_POWER_OFF会变为LINUX_REBOOT_CMD_HALT，从而执行kernel_halt()函数。在该函数中，会执行函数machine_halt()，其定义在kernel_imx/arch/arm/kernel/process.c中。
voidmachine_halt(void)
{
}
由于该函数为空，因此，当pm_power_off指针为空时，执行关机操作会失败。
当pm_power_off不为空时，上层命令LINUX_REBOOT_CMD_POWER_OFF，执行的函数是kernel_power_off()。在该函数中，会执行函数machine_power_off，其于machine_halt定义于同一文件中。
voidmachine_power_off(void)
{
if(pm_power_off)
pm_power_off();
}
因此，只有当pm_power_off指针不为空，且实现代码符合该cpu体系时，andriod才能实现正常的关机。
4、reboot
reboot较简单，通过命令LINUX_REBOOT_CMD_RESTART执行kernel_restart(NULL)即可。
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参考文章2：
gpio框架及处理流程分析
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gpio作为一种通用的IO接口，使用方法主要如下：
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Gpio:每个 GPIO 都代表一个连接到特定引脚或球栅阵列(BGA)封装中“球珠”的一个位
标准头文件 <linux/gpio.h> [对外接口]
其中根据是否定义CONFIG_GENERIC_GPIO判断系统是否支持gpio
头文件为 <asm/gpio.h>；实现文件为 <driver/gpio/gpiolib.c>
步骤
1. gpio_request(gpio_num, "xx gpio"); 申请GPIO, 返回0为申请成功，否则失败。
2. 设置gpio方向：
int gpio_direction_input(unsigned gpio); //设置为输入
int gpio_direction_output(unsigned gpio, int value); //设置为输出，并初始化值为value.
3. 获取/设置gpio值: int gpio_cansleep(unsigned gpio);
a.不可睡眠：
gpio_get_value(unsigned gpio); //返回value
gpio_set_value(unsigned gpio, int value); //设置值
b.可睡眠：（对于有些挂载在I2C，SPI总线上的扩展GPIO，读写操作可能会导致睡眠，因此不能在中断函数中使用。使用下面的函数以区别于正常的GPIO）
int gpio_get_value_cansleep(unsigned gpio); //输入端口：返回零或非零，可能睡眠
void gpio_set_value_cansleep(unsigned gpio, int value); //输出端口：可能睡眠
4. void gpio_free(unsigned gpio); //释放GPIO
5. int gpio_is_valid(int number); //检测此gpio口是否有效
批量初始化方法：
申请：
err = gpio_request_array(leds_gpios, ARRAY_SIZE(leds_gpios));
释放：
gpio_free_array(leds_gpios, ARRAY_SIZE(leds_gpios));
导出gpio到用户空间：int gpio_export(unsigned gpio, bool direction_may_change);
创建一个sysfs连接到已导出的GPIO节点：
int gpio_export_link(struct device *dev, const char *name, unsigned gpio)
取消导出：void gpio_unexport();
Gpio设置中断：
gpio ---> irq int gpio_to_irq(unsigned gpio);
首先应该设置此gpio为输入状态，然后获取对应的中断号（或错误吗）。返回编号调用：
request_irq()和free_irq()。
Irq ---> gpio int irq_to_gpio(unsigned irq);
返回gpio编号，再调用gpio_get_value()获取相应的值。（避免使用反向映射，不支持）
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gpiolib.c （gpio框架） drivers/gpio/gpiolib.c + include/asm-generic/gpio.h [对gpio chip接口]
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gpio_chip作为一个接口负责框架层与控制器层的通讯，主要关注点有：
其申请/释放/方向/获取输入/设置输出/转irq/base+ngpio[见第三部分控制器驱动]
在框架层的主要关注点在：
1. 如何分配不同chip的gpio域
2. 如何管理隶属与不同chip的gpio,并反向追溯到chip以调用控制器的具体寄存器操作
3. 统一提前管理了哪些gpio状态以及是否有必要
在gpiochip_add()中是对gpio chip的注册，并插入到框架gpio的管理中，
全局变量 static struct gpio_desc gpio_desc[ARCH_NR_GPIOS];
gpio_desc作为整个系统的gpio的管理者，主要包含两个成员：chip 与 flags.
flags为框架层对gpio的整体管理标识，起MASK的作用。[有：是否已申请/是否是输出/是否保留等]
插入的规则实现在：gpiochip_find_base(int ngpio)
从后往前遍历全局gpio desc， 只要是非保留gpio且无宿主chip的连续gpio的空间起址作为base, ngpio则依次向下扩展。
简单的初始化：挂上对应的chip，检查是否有设置输入函数，没有则设置 IS_OUT位到flags.
[其中关于gpio的设备树管理暂时不予关注]
request流程： 检查对应gpio的flags是否FLAG_REQUESTED，如果未被request则调用chip的request接口实现芯片级别的调用。
free流程： 确认已经被REQUESTED, 后启用芯片级的free.
从系统gpio接口传递下来的gpio均是以base为基址，而传递到芯片上都是回归到原始gpio号
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SC8810 gpio控制器驱动
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这里是整个gpio系统的核心，初步总结需要关注以下几点：
chip支持的gpio section如何划分
gpio如何配置使能即芯片如何管理众多gpio口的多个标识位的功能选项
申请/释放/方向/获取输入/设置输出/转irq/base+ngpio的处理流程及原理
gpio对应irq号的分配及映射规则
配置一个系统gpio需要的必要步骤
section:(GPIO_BASE:0xE0031000/SPRD_MISC_BASE:0xE0037000)
{ (GPIO_BASE + 0*0x80), 0x10, GPIO_SECTION_GPIO },
{ (GPIO_BASE + 1*0x80), 0x10, GPIO_SECTION_GPIO },
{ (GPIO_BASE + 2*0x80), 0x10, GPIO_SECTION_GPIO },
{ (GPIO_BASE + 3*0x80), 0x10, GPIO_SECTION_GPIO },
{ (GPIO_BASE + 4*0x80), 0x10, GPIO_SECTION_GPIO },
{ (GPIO_BASE + 5*0x80), 0x10, GPIO_SECTION_GPIO },
{ (GPIO_BASE + 6*0x80), 0x10, GPIO_SECTION_GPIO },
{ (GPIO_BASE + 7*0x80), 0x10, GPIO_SECTION_GPIO },
{ (GPIO_BASE + 8*0x80), 0x10, GPIO_SECTION_GPIO },
{ (SPRD_MISC_BASE + 0x480), 0x10, GPIO_SECTION_GPIO },
{ (SPRD_MISC_BASE + 0x4c0), 0xe, GPIO_SECTION_GPIO },
当获取一个gpio号后，需要获取的基本信息为：在哪个section/偏移量是多大/是何种芯片gpio
获取方法：
a.((gpio_id>>4) -1) * 0x80 + (u32) GPIO_BASE;
b.gpio_id & 0xF
c.gpio是在数字芯片上还是模拟芯片上：
#define NR_D_DIE_GPIOS 147
即：芯片上的gpio号小于147即位于数字芯片，否则位于模拟芯片
在一个芯片的整个寄存器内存中，采取以section + 功能的管理方式，也就是说对于同一个gpio的不同功能配置需要通过三个步骤，第一首先
需要找到段寄存器(section的基址)；第二步是功能偏移的管理寄存器（功能偏移），第三步是根据段内偏移定位到某一位(bit)来配置。
注：
根据不同类型的gpio类型：
enum gpio_section_type {
GPIO_SECTION_GPI = 0x0,
GPIO_SECTION_GPO,
GPIO_SECTION_GPIO,
GPIO_SECTION_INVALID
};
其相应的功能偏移页不同。
申请：设置其功能寄存器的GPIO_DMSK功能偏移，在对应段内偏移处置位。
释放：清除对应MASK位
输出方向：三个步骤，1.设置GPIO_DIR对应位为1；2.清除GPIO_INEN对应位；3.设置GPIO_DATA对应位为需要输出的值。
输入方向：第一二步相反，无第三步。
设置及获取值：直接设置/读取GPIO_DATA功能寄存器[需要检查一些相关的方向等信息]
to irq
全局的映射数组来管理所有的gpio与irq的映射
static struct gpio_irq_map gpio_irq_table[NR_GPIO_IRQS];
映射规则是：从0-10[仅限映射10个中断号]，遍历映射表找到第一个gpio offset相同的表项，返回其对应的irq值。
方向 to gpio 一般kernel不支持使用，但实现原理与上相同。
在gpio芯片管理中，最重要的一块就是irq的管理，包括irq的所有属性管理，如：irq屏蔽使能/触发条件等等。
下一篇笔记将详细描述 kernel irq的管理框架以及gpio的irq分配规则及触发原理。