android 关机闹钟

http://blog.csdn.net/g_salamander/article/details/8487328

新项目的手机需要实现关机状态下的闹钟，早在刚开始接触 android 的时候都在想为什么 android 不支持关机状态下的一些功能呢？像充电或者闹钟什么的，虽然每个平台的驱动不一样但上层应用是可以提供统一接口的呀，果然在 4.0 的时候支持关机充电了，关机闹钟仍然不在默认支持中。市场上的很多品牌手机也都不支持这个功能，让很多用惯了 Feature Phone 以及担心辐射的用户都不习惯。这次做关机闹钟在一些思路上借鉴了关机充电的实现方法。

整体思路如下：

在 uboot 中通过 PMU 判断开机的原因，如果是 RTC 模块使能开机则在 uboot 中传递启动参数 androidboot.mode=alarm，然后在 init 进程中判断启动模式（当前系统有 3 种启动模式：normal、charger、alarm），如果是 alarm 模式则启动 alarm 服务，alarm 服务与应用程序 alarm关联，因此需要编写应用程序来实现关机闹钟的功能。应用程序主要实现以下几个个方面的功能：1、显示关机闹钟的 UI 以及当前时间；2、播放闹铃；3、读取 input 事件判断用户操作；4、用户可以在 UI 中选择懒人模式、开机或者关机。下面逐个解析这几个功能的实现：

1、UI

在 zygote 没有启动之前完成 UI 显示可以参考 charger 的做法，用 android 的 minui 接口，这些接口实现了图形的描绘以及固定大小的文字显示，函数介绍如下：

 int gr_init(void);             /* 初始化图形显示,主要是打开设备、分配内存、初始化一些参数 */
 void gr_exit(void);            /* 注销图形显示,关闭设备并释放内存 */

 int gr_fb_width(void);         /* 获取屏幕的宽度 */
 int gr_fb_height(void);        /* 获取屏幕的高度 */
 gr_pixel *gr_fb_data(void);    /* 获取显示数据缓存的地址 */
 void gr_flip(void);            /* 刷新显示内容 */
 void gr_fb_blank(bool blank);  /* 清屏 */

 void gr_color(unsigned char r, unsigned char g, unsigned char b, unsigned char a);  /* 设置字体颜色 */
 void gr_fill(int x, int y, int w, int h);  /* 填充矩形区域,参数分别代表起始坐标、矩形区域大小 */
 int gr_text(int x, int y, const char *s);  /* 显示字符串 */
 int gr_measure(const char *s);             /* 获取字符串在默认字库中占用的像素长度 */
 void gr_font_size(int *x, int *y);         /* 获取当前字库一个字符所占的长宽 */

 void gr_blit(gr_surface source, int sx, int sy, int w, int h, int dx, int dy);  /* 填充由source指定的图片 */
 unsigned int gr_get_width(gr_surface surface);   /* 获取图片宽度 */
 unsigned int gr_get_height(gr_surface surface);  /* 获取图片高度 */
 /* 根据图片创建显示资源数据,name为图片在mk文件指定的相对路径 */
 int res_create_surface(const char* name, gr_surface* pSurface);
 void res_free_surface(gr_surface surface);       /* 释放资源数据 */

图片只支持 png 格式，做这个 UI 的图片资源花了不少时间（没做过美工），一般图片的显示先由 res_create_surface 创建资源数据，然后调用 gr_blit 填充，最后调用 gr_flip 刷新显示。在关机闹钟的界面还需要显示当前时间，最开始调用 minui 默认的字库来显示，但是默认字库的字体太小了，只支持 10 x 18 ASIC-II 编码的字符，效果很不好，后来就把时间需要的 10 个数字以及符号以图片的形式显示。

2、闹铃

在这个阶段播放闹铃只能选择 tinyplay，tinyplay 是 android 自带的一款简易播放器，只能播放固定格式的 wav 文件。UI 显示以及播放闹铃分别独占一个线程，以保证各自不被干扰。

3、input evnt

当闹钟开始响后，用户可以通过触摸屏点击选择是否开关机或者进入懒人模式，这里就需要对用户操作做出判断，即在程序中去读取 /dev/input 下面设备的数据。当进入懒人模式后会停止闹铃 5 分钟再响，这个阶段需要关闭 lcd 和 触摸屏，用户可以通过按键提前唤醒。input event 是在进程中循环读取并处理的，示例代码如下：

 static int event_loop(void)
 {
     int i;
     int ret = 0;
     int nfds = ALARM_MAX_DEVICE;
     struct input_event event;
     const char *device = NULL;
     const char *device_path = "/dev/input";

     ret = scan_dir(device_path);   /* 扫描该目录下的设备节点,我们只打开触摸屏和按键 */
     if(ret < 0) {
         printf("scan dir failed for %s.\n", device_path);
         return ret;
     }

     for(;;) {
         poll(ufds, nfds, -1);      /* 轮询检测是否有触摸屏或者按键事件 */

         for (i = 0; i < nfds; i++) {
             if(ufds[i].revents) {  /* have valid value. */
                 if(ufds[i].revents & POLLIN) {
                     ret = read(ufds[i].fd, &event, sizeof(event));      /* 读取事件 */
                     if (ret < (int)sizeof(event)) {
                         printf("could not get event.\n");
                         continue;
                     }
                     handle_event(event.type, event.code, event.value);  /* 处理事件 */
                 }
             }
         }
     }

     return 0;
 }

附：android 权限管理机制

这次在编译使用 alarm 的时候遇到了一个权限问题：编译出来的 alarm 可执行程序在 out 目录下面是拥有可执行权限的，但是在烧录到机器后发现没有可执行权限了，最后才发现是 android 的权限管理机制引起的。

1、文件系统中的权限设定

在 android 系统编译完成后会生成后缀为 img 的文件如：system.img、boot.img，包含了许多目录和文件。在编译的时候会用到 mkbootfs 等命令，这些命令将会调用 system/core/include/private/android_filesystem_config.h文件中预定义的权限，来预置这些目录和文件的初始访问权限。关机闹钟的可执行程序就需要在这里预置权限。示例定义如下：

 /* 目录的预定义权限 */
 static struct fs_path_config android_dirs[] = {
     { 00770, AID_SYSTEM, AID_CACHE,  "cache" },
     { 00771, AID_SYSTEM, AID_SYSTEM, "data/app" },   /* app目录的权限 */
     { 00771, AID_SYSTEM, AID_SYSTEM, "data/app-private" },
     ...
     { 00755, AID_ROOT,   AID_ROOT,   "system/etc/ppp" },
     { 00777, AID_ROOT,   AID_ROOT,   "sdcard" },     /* sdcard目录的权限 */
     { 00755, AID_ROOT,   AID_ROOT,   0 },
 };

 /* 文件的预定义权限 */
 static struct fs_path_config android_files[] = {
     { 00440, AID_ROOT,      AID_SHELL,     "system/etc/init.goldfish.rc" },
     { 00550, AID_ROOT,      AID_SHELL,     "system/etc/init.goldfish.sh" },
     { 00644, AID_SYSTEM,    AID_SYSTEM,    "data/app/*" },   /* app目录下所有文件的权限 */
     { 00644, AID_MEDIA_RW,  AID_MEDIA_RW,  "data/media/*" },
     { 00644, AID_SYSTEM,    AID_SYSTEM,    "data/app-private/*" },
     { 00644, AID_APP,       AID_APP,       "data/data/*" },  /* data目录下所有文件的权限 */
     ...
     { 06750, AID_ROOT,      AID_SHELL,     "system/bin/run-as" },
     { 00755, AID_ROOT,      AID_SHELL,     "system/bin/*" }, /* 所有系统可执行程序的权限 */
     { 00755, AID_ROOT,      AID_ROOT,      "system/lib/valgrind/*" },
     { 00755, AID_ROOT,      AID_SHELL,     "system/xbin/*" },
     { 00755, AID_ROOT,      AID_SHELL,     "system/xlib/*" },
     { 00755, AID_ROOT,      AID_SHELL,     "system/vendor/bin/*" },
     { 00750, AID_ROOT,      AID_SHELL,     "sbin/*" },
     { 00755, AID_ROOT,      AID_ROOT,      "bin/*" },
     { 00750, AID_ROOT,      AID_SHELL,     "init*" },
     { 00750, AID_ROOT,      AID_SHELL,     "charger*" },      /* 关机充电可执行程序的权限 */
     { 00750, AID_ROOT,      AID_SHELL,     "alarm*" },        /* 关机闹钟可执行程序的权限 */
     { 00644, AID_ROOT,      AID_ROOT,       0 },
 };

如果有新的需要只要把相应的预定义设置添加到相应数组即可。

2、设备文件的权限

android 系统中，kernel 启动后运行的第一个进程为 init，init 进程会打开定义为 NETLINK_KOBJECT_UEVENT的 socket，接收内核发送的添加或删除设备的 uevnet 消息。并通过调用 system/core/init/devices.c文件中的 add_dev_perms 函数完成设备文件的权限初始化，参数来自于 xxx.rc 文件。

其他由 kernel 或 init 及其脚本创建的目录或文件，如果需要修改访问权限，可以通过 init 使用的脚本文件 init.rc 控制，但不建议直接修改 init.rc 文件，而应该集中在和硬件相关的或新增的 init.vendore.rc 脚本文件中修改，这样做的好处是集中管理，便于移植和版本升级。