Android 中电源状态切换

在 Android 的上层是使用 goToSleep() 这个函数让系统进入休眠的。但是这个命令为什么会让 Android 进入 Suspend Mode。

 

以前在做其他系统的时候， 一般都要自己手工去控制 apm_bios 这个设备的，比如使用 ioctl() 调用 apm_bios。所有的系统其原理都是差不多的。只是 Android 加入了一个封装， 使程序员可以更简单的操作， 可以不理会底层是如何操作的， 现在解析一个 goToSleep() 是如何工作的。

 

PowerManagerService.java 是 framework 层负责管理 PowerManager 的。goToSleep 就是在这个函数中定义的:

 

goToSleep()->

   goToSleepLocked()->

      setPowerState()->

          setScreenStateLocked()->

             Power.setScreenState(on);  // android_os_Power.cpp

 

goToSleep() 在 PowerManagerService.java 中经过一系列的处理之后， 最终会进入 android_os_Power.cpp 文件中的 setScreenState() 这个函数中。

 

看一下 setScreenState() 的实现：

 

// android_os_Power.cpp

static int
setScreenState(JNIEnv *env, jobject clazz, jboolean on)
{
    return set_screen_state(on);
}

而 set_screen_state() 在 power.c 文件中实现：

int
set_screen_state(int on)
{
    QEMU_FALLBACK(set_screen_state(on));

    LOGI("*** set_screen_state %d", on);

    initialize_fds();

    //LOGI("go_to_sleep eventTime=%lld now=%lld g_error=%s\n", eventTime,
      //      systemTime(), strerror(g_error));

    if (g_error) return g_error;

    char buf[32];
    int len;
    if(on)
        len = sprintf(buf, on_state);
    else
        len = sprintf(buf, off_state);
    len = write(g_fds[REQUEST_STATE], buf, len);
    if(len < 0) {
        LOGE("Failed setting last user activity: g_error=%d\n", g_error);
    }
    return 0;
}

可以发现， 其最终是通过 write(g_fds[REQUEST_STATE], buf, len); 令系统进入休眠的。

 

通过分析这个文件的代码， g_fds[REQUEST_STATE] = open("/sys/power/state", O_RDWR);

 

on_state = "wake", off_state = "standby", 也就是写 standby 到 /sys/power/state 就可以令系统进行休眠了。

 

/sys/power/state 的实现代码可以看 $(Kernel)/kernel/power/main.c 这个文件是怎么实现的。

 

所以，当文件系统起来的时候可以 echo standby > /sys/power/state 令系统进入休眠

 

 

 

1， Android中支持的电源状态：

        PM_SUSPEND_ON -- 设备处于全电源状态，也就是正常工作状态；

        PM_SUSPEND_MEM -- suspend to memory，设备进入睡眠状态，但所有的数据还保存在内存中，只有某些外部中断才可以唤醒设备。

       PM_SUSPEND_STANDBY  ----- 在大部分的Android设备中均不支持。

 

2， Early Suspend / Late Resume

         在Android中，增加了系统休眠的层次，把休眠划分为深度睡眠（sleep）和浅度睡眠（idle）。  

         因此当系统往 /sys/power/state 节点写入 mem （如在命令行 写入： echo mem > /sys/power/state） 将会使系统进入睡眠。参考HAL中：hardware/libhardware_legacy/power/power.c  ：  set_screen_state   ------> write (on / mem )   to  /sys/power/state

         浅度睡眠 仅仅是关掉背光，fb， sensor，触摸屏等在关屏状态下不需要使用的设备，而整个CPU和大部分外设还是正常工作的。

                                                   

            深度睡眠sleep 与 浅度睡眠 idle 之间切换的过程如上所示。

 

3，  Android的 Wake Lock

          Android系统提供了两种类型的锁：

                   WAKE_LOCK_SUSPEND  --  阻止系统进入suspend状态；

                   WAKE_LOCK_IDLE  --  阻止系统进入idle状态；

                   wake lock 可以设置超时释放，在持有wake lock一个固定时间之后自动释放。一般应用在系统正在处理一些事情的时候，防止系统进入深度睡眠而干扰了正在处理的任务； 尤其是在做了硬件唤醒的，当唤醒之后要处理一些响应，为了防止系统马上再次进入休眠，在设置一个超时锁。

          如系统能否进入深度睡眠，当系统处在idle时，会不断判断是否还有WAKE_LOCK_SUSPEND

        

4，  电源状态切换的调试：

           /sys/power/state

          /sys/power/wake_lock

          /sys/power/wake_unlock

          1)  cat  /sys/power/state -----查看系统状态，  echo mem > /sys/power/state    ---- 将系统设置为进入休眠

          2) echo "name"    > /sys/power/wake_lock ----- 申请一个锁

                 cat /sys/power/wake_lock -----查看系统的wake lock 情况

                 wake_unlock 同样。

 

         3)  echo 15 > /sys/module/wakelock/parameters/debug_mask   ------------

               这样wakelock的驱动会把每次的wakelock操作都打印在console上，对于调试为什么suspend不下去这类的问题很有用。如下所示：

               [ 1062.912297] wake_lock: mmc_delayed_work, stop expire timer
               [ 1062.922395] wake_unlock: mmc_delayed_work, start expire timer, 990
               [ 1062.931174] wake_lock: event0-79, start expire timer, 989
               [ 1062.933710] wake_lock: event0-79, start expire timer, 989
               [ 1062.939081] wake_lock: event0-79, start expire timer, 989
               [ 1062.961143] wake_lock: event0-79, start expire timer, 986