Android Battery 分析

一、 Android uevent架构

 

Android很多事件都是通过 uevent跟 kernel来异步通信的。其中类 UEventObserver是核心。
UEventObserver接收 kernel的 uevent信息的抽象类。

1、 server层代码
1)battery server:
frameworks/frameworks/base/services/java/com/android/server/SystemServer.java
frameworks/frameworks/base/services/java/com/android/server/BatteryService.java

2、 java层代码
frameworks/base/core/java/android/os/UEventObserver.java

3、 JNI层代码
frameworks/base/core/jni/android_os_UEventObserver.cpp

4、底层代码
hardware/libhardware_legacy/uevent/uevent.c
读写 kernel的接口 socket(PF_NETLINK, SOCK_DGRAM, NETLINK_KOBJECT_UEVENT);

二、 UEventObserver的使用

类 UEventObserver提供了三个接口给子类来调用：
1、 onUEvent(UEvent event)
子类必须重写这个 onUEvent来处理 uevent。
2、 startObserving(String match)
启动进程，要提供一个字符串参数。
3、 stopObserving()
停止进程。

例子：
//在 BatteryService.java中

mUEventObserver.startObserving("SUBSYSTEM=power_supply"); private UEventObserver mUEventObserver = new UEventObserver() { @Override public void onUEvent(UEventObserver.UEvent event) { update(); } };
在 UEvent thread中会不停调用 update()方法，来更新电池的信息数据。

 

三、 vold server分析

1、在 system/vold/NetlinkManager.cpp中：
if ((mSock = socket(PF_NETLINK,SOCK_DGRAM,NETLINK_KOBJECT_UEVENT)) < 0) { SLOGE("Unable to create uevent socket: %s", strerror(errno)); return -1; } if (setsockopt(mSock, SOL_SOCKET, SO_RCVBUFFORCE, &sz, sizeof(sz)) < 0) { SLOGE("Unable to set uevent socket options: %s", strerror(errno)); return -1; } if (bind(mSock, (struct sockaddr *) &nladdr, sizeof(nladdr)) < 0) { SLOGE("Unable to bind uevent socket: %s", strerror(errno)); return -1; }

2、然后在 system/vold/NetlinkHandler.cpp的 NetlinkHandler::onEvent中处理

void NetlinkHandler::onEvent(NetlinkEvent *evt) { VolumeManager *vm = VolumeManager::Instance(); const char *subsys = evt->getSubsystem(); if (!subsys) { SLOGW("No subsystem found in netlink event"); return; } if (!strcmp(subsys, "block")) { vm->handleBlockEvent(evt); } else if (!strcmp(subsys, "switch")) { vm->handleSwitchEvent(evt); } else if (!strcmp(subsys, "battery")) { } else if (!strcmp(subsys, "power_supply")) { } }
3、在 system/core/libsysutils/src/NetlinkListener.cpp中监听。


四、 battery server分析

 

java代码：
frameworks/frameworks/base/services/java/com/android/server/BatteryService.java

JNI代码：
frameworks/base/services/jni/com_android_server_BatteryService.cpp

 

1、 BatteryService是跑在 system_process当中，在系统初始化的时候启动，如下
在 BatteryService.java中：
Log.i(TAG, “Starting Battery Service.”);
BatteryService battery = new BatteryService(context);
ServiceManager.addService(“battery”, battery);

2、数据来源
BatteryService通过 JNI（ com_android_server_BatteryService.cpp）读取数据。
BatteryService通过 JNI注册的不仅有函数，还有变量。 如下：

//##############在BatteryService.java中声明的变量################ private boolean mAcOnline; private boolean mUsbOnline; private int mBatteryStatus; private int mBatteryHealth; private boolean mBatteryPresent; private int mBatteryLevel; private int mBatteryVoltage; private int mBatteryTemperature; private String mBatteryTechnology; //在BatteryService.java中声明的变量，在com_android_server_BatteryService.cpp中共 用，即在com_android_server_BatteryService.cpp中其实操作的也是BatteryService.java中声 明的变量。 gFieldIds.mAcOnline = env->GetFieldID(clazz, “mAcOnline”, “Z”); gFieldIds.mUsbOnline = env->GetFieldID(clazz, “mUsbOnline”, “Z”); gFieldIds.mBatteryStatus = env->GetFieldID(clazz, “mBatteryStatus”, “I”); gFieldIds.mBatteryHealth = env->GetFieldID(clazz, “mBatteryHealth”, “I”); gFieldIds.mBatteryPresent = env->GetFieldID(clazz, “mBatteryPresent”, “Z”); gFieldIds.mBatteryLevel = env->GetFieldID(clazz, “mBatteryLevel”, “I”); gFieldIds.mBatteryTechnology = env->GetFieldID(clazz, “mBatteryTechnology”, “Ljava/lang/String;”); gFieldIds.mBatteryVoltage = env->GetFieldID(clazz, “mBatteryVoltage”, “I”); gFieldIds.mBatteryTemperature = env->GetFieldID(clazz, “mBatteryTemperature”, “I”); //上面这些变量的值，对应是从下面的文件中读取的，一只文件存储一个数值。 #define AC_ONLINE_PATH “/sys/class/power_supply/ac/online” #define USB_ONLINE_PATH “/sys/class/power_supply/usb/online” #define BATTERY_STATUS_PATH “/sys/class/power_supply/battery/status” #define BATTERY_HEALTH_PATH “/sys/class/power_supply/battery/health” #define BATTERY_PRESENT_PATH “/sys/class/power_supply/battery/present” #define BATTERY_CAPACITY_PATH “/sys/class/power_supply/battery/capacity” #define BATTERY_VOLTAGE_PATH “/sys/class/power_supply/battery/batt_vol” #define BATTERY_TEMPERATURE_PATH “/sys/class/power_supply/battery/batt_temp” #define BATTERY_TECHNOLOGY_PATH “/sys/class/power_supply/battery/technology”

3、数据传送

BatteryService主动把数据传送给所关心的应用程序，所有的电池的信息数据是通过 Intent传送出去

的。
在 BatteryService.java中， Code如下：

Intent intent = new Intent(Intent.ACTION_BATTERY_CHANGED); intent.addFlags(Intent.FLAG_RECEIVER_REGISTERED_ONLY); intent.putExtra(“status”, mBatteryStatus); intent.putExtra(“health”, mBatteryHealth); intent.putExtra(“present”, mBatteryPresent); intent.putExtra(“level”, mBatteryLevel); intent.putExtra(“scale”, BATTERY_SCALE); intent.putExtra(“icon-small”, icon); intent.putExtra(“plugged”, mPlugType); intent.putExtra(“voltage”, mBatteryVoltage); intent.putExtra(“temperature”, mBatteryTemperature); intent.putExtra(“technology”, mBatteryTechnology); ActivityManagerNative.broadcastStickyIntent(intent, null);

 

4、数据接收

应用如果想要接收到 BatteryService发送出来的电池信息，
则需要注册一个 Intent为 Intent.ACTION_BATTERY_CHANGED的 BroadcastReceiver。

注册方法如下：

IntentFilter mIntentFilter = new IntentFilter(); mIntentFilter.addAction(Intent.ACTION_BATTERY_CHANGED); registerReceiver(mIntentReceiver, mIntentFilter); private BroadcastReceiver mIntentReceiver = new BroadcastReceiver() { @Override public void onReceive(Context context, Intent intent) { // TODO Auto-generated method stub String action = intent.getAction(); if (action.equals(Intent.ACTION_BATTERY_CHANGED)) { int nVoltage = intent.getIntExtra(“voltage”, 0); if(nVoltage!=0){ mVoltage.setText(“V: ” + nVoltage + “mV – Success…”); } else{ mVoltage.setText(“V: ” + nVoltage + “mV – fail…”); } } } };

5、数据更新

电池的信息会随着时间不停变化，自然地，就需要考虑如何实时的更新电池的数据信息。在

BatteryService启动的时候，会同时通过 UEventObserver启动一个 onUEvent Thread。每一个

Process最多只能有一个 onUEvent Thread，即使这个 Process中有多个 UEventObserver的实例。
当在一个 Process中，第一次 Call startObserving()方法后，这个 UEvent thread就启动了。
而一旦这个 UEvent thread启动之后，就不会停止。

 

//在 BatteryService.java中

mUEventObserver.startObserving(“SUBSYSTEM=power_supply”); private UEventObserver mUEventObserver = new UEventObserver() { @Override public void onUEvent(UEventObserver.UEvent event) { update(); } };
在 UEvent thread中会不停调用 update()方法，来更新电池的信息数据。