android 电源管理

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。

KERNEL层

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, 989