Android PowerManagerService
大胃粥 人气:0前言
初识Android PowerManagerService省电模式 让我们省电模式的概念有了初步的认识，
Android PowerManagerService 打开省电模式 对打开省电模式的代码进行了分析。
有了前面两篇文章的基础，现在我们开始分析如何控制省电模式策略，请读者务必仔细。
本文涉及的文件如下：
- frameworks/base/services/core/java/com/android/server/power/batterysaver/BatterySaverPolicy.java
- frameworks/base/services/core/java/com/android/server/power/batterysaver/BatterySaverController.java
监听策略改变
// BatterySaverPolicy.java
public void systemReady() {
ConcurrentUtils.wtfIfLockHeld(TAG, mLock);
// 1. 监听 Global 数据
// 当数据改变，回调 onChange()
mContentResolver.registerContentObserver(Settings.Global.getUriFor(
Settings.Global.BATTERY_SAVER_CONSTANTS), false, this);
mContentResolver.registerContentObserver(Settings.Global.getUriFor(
Settings.Global.BATTERY_SAVER_DEVICE_SPECIFIC_CONSTANTS), false, this);
// 无障碍模式相关
final AccessibilityManager acm = mContext.getSystemService(AccessibilityManager.class);
acm.addAccessibilityStateChangeListener(enabled -> mAccessibilityEnabled.update(enabled));
mAccessibilityEnabled.initialize(acm.isEnabled());
// 车载相关
UiModeManager uiModeManager = mContext.getSystemService(UiModeManager.class);
uiModeManager.addOnProjectionStateChangedListener(UiModeManager.PROJECTION_TYPE_AUTOMOTIVE,
mContext.getMainExecutor(), mOnProjectionStateChangedListener);
mAutomotiveProjectionActive.initialize(
uiModeManager.getActiveProjectionTypes() != UiModeManager.PROJECTION_TYPE_NONE);
// 2. 监听 Config 表中，命名空间DeviceConfig.NAMESPACE_BATTERY_SAVER下的所有数据
// 当数据改变时，回调 onPropertiesChanged()
DeviceConfig.addOnPropertiesChangedListener(DeviceConfig.NAMESPACE_BATTERY_SAVER,
mContext.getMainExecutor(), this);
// 3. 读取 Config 表中，命名空间DeviceConfig.NAMESPACE_BATTERY_SAVER下的所有数据
mLastDeviceConfigProperties =
DeviceConfig.getProperties(DeviceConfig.NAMESPACE_BATTERY_SAVER);
// 4. 获取 Global 表中的数据，并执行更新操作
onChange(true, null);
}前两步是监听数据，只不过回调的方式不同，但是最终都是根据数据更新省电模式策略，然后通知监听者。
因此本文只分析其中一个回调 onChange()，而另外一个回调 onPropertiesChanged() 请读者自行分析。
DeviceConfig 就是获取 SettingsProvider 中 Config 表中的数据，这些数据的 KEY 以命名空间开头，然后把所有这些数据封装成一个 DeviceConfig.Properties 对象。
后两步，是主动获取一次数据，然后主动触发一次 onChange() 回调。
// BatterySaverPolicy.java
public void onChange(boolean selfChange, Uri uri) {
refreshSettings();
}
private void refreshSettings() {
synchronized (mLock) {
// 1. 获取与设备无关的省电模式策略
// 例如，vibration_disabled=true,adjust_brightness_factor=0.5
final String setting = getGlobalSetting(Settings.Global.BATTERY_SAVER_CONSTANTS);
// 2. 获取与设备相关的省电模式策略
// 格式为, cpufreq-i=core-number:frequency/...,cpufreq-n=core-number:frequency/...
String deviceSpecificSetting = getGlobalSetting(
Settings.Global.BATTERY_SAVER_DEVICE_SPECIFIC_CONSTANTS);
// 保存与设备相关的省电模式策略的KEY值
mDeviceSpecificSettingsSource =
Settings.Global.BATTERY_SAVER_DEVICE_SPECIFIC_CONSTANTS;
// 3. 如果与设备相关的省电策略为空，那么加载 framework-res 的 config.xml 中的配置 config_batterySaverDeviceSpecificConfig
if (TextUtils.isEmpty(deviceSpecificSetting) || "null".equals(deviceSpecificSetting)) {
// 配置默认也为空
deviceSpecificSetting =
mContext.getString(getDeviceSpecificConfigResId());
// 表示是从配置文件中配置的
mDeviceSpecificSettingsSource = "(overlay)";
}
// 4. 更新策略
if (!updateConstantsLocked(setting, deviceSpecificSetting)) {
// 没有变化，就不去执行后面的通知监听者的操作
return;
}
}
// 5. 如果策略改变，通知监听者
maybeNotifyListenersOfPolicyChange();
}Settings.Global.BATTERY_SAVER_CONSTANTS 保存的是与设备无关的省电策略。例如，这个字段的值可以为 vibration_disabled=true,adjust_brightness_factor=0.5，不同的策略通过逗号进行分隔。从名字可以猜测出，前一个省电策略表示关闭振动，后一个省电策略表示屏幕亮度降低一半。
什么叫与设备无关策略？如果这个省电策略不会因设备不同而不同的话，那这个策略就是与设备无关，反之就是与设备有关策略。
Settings.Global.BATTERY_SAVER_DEVICE_SPECIFIC_CONSTANTS 保存的是与设备相关的省点策略，目前只保存 CPU 限频策略。 这个字段的值可能为 cpufreq-i=core-number:frequency,cpufreq-n=core-number:frequency，其中 cpufreq-i 表示交互状态下的CPU限频策略，cpufreq-n 表示非交互状态下的CPU限频策略，core-number 表示 CPU 编号，frequency 表示需要限制的频率。交互状态和非交互状态的限频策略以逗号进行分隔。
当然，在省电模式下，不一定只限制一个CPU的频率，我们可以使用 / 来分隔不同的 CPU 限频策略，例如 cpufreq-i=core-number:frequency/core-number:frequency/core-number:frequency.
通常，亮屏状态下为交互模式，灭屏状态下为非交互模式。
从第三步中可以看出，可以在 framework-res 模块的 config.xml 中配置 CPU 限频策略。记住这里，不要看完了我一系列的省电模式的文章，最终连 CPU 限频策略还不会配置哦!
第四步，会根据这些数据来更新省电模式策略。并且，如果省电模式策略改变了，那么还会执行第五步，通知监听者。
下面，重点分析第四步和第五步。
更新策略
现在，假设 Settings.Global.BATTERY_SAVER_CONSTANTS 和 Settings.Global.BATTERY_SAVER_DEVICE_SPECIFIC_CONSTANTS 保存的数据改变了，那么会调用 updateConstantsLocked() 更新省电模式策略
// BatterySaverPolicy.java
boolean updateConstantsLocked(String setting, String deviceSpecificSetting) {
// 如果是null，返回""
setting = TextUtils.emptyIfNull(setting);
deviceSpecificSetting = TextUtils.emptyIfNull(deviceSpecificSetting);
// 没有变化，直接返回
if (setting.equals(mSettings)
&& deviceSpecificSetting.equals(mDeviceSpecificSettings)) {
return false;
}
// 1. 保存设置
mSettings = setting;
mDeviceSpecificSettings = deviceSpecificSetting;
// 2. 根据配置，创建新的策略
Poilcy p = Policy.fromSettings(setting, deviceSpecificSetting, mLastDeviceConfigProperties, null, DEFAULT_FULL_POLICY);
// 3. 更新默认的省电模式策略
boolean changed = maybeUpdateDefaultFullPolicy(p);
// 忽略 adaptive battery save 功能
mDefaultAdaptivePolicy = Policy.fromSettings("", "",
mLastDeviceConfigProperties, KEY_SUFFIX_ADAPTIVE, DEFAULT_ADAPTIVE_POLICY);
if (mPolicyLevel == POLICY_LEVEL_ADAPTIVE
&& !mAdaptivePolicy.equals(mDefaultAdaptivePolicy)) {
// adaptive policy changed
changed = true;
}
mAdaptivePolicy = mDefaultAdaptivePolicy;
// 4. 更新有效的省电模式策略
updatePolicyDependenciesLocked();
// 5. 返回状态，表示省电模式策略是否改变
return changed;
}第二步，根据配置的数据创建一个策略，注意最后一个参数 DEFAULT_FULL_POLICY，它表示默认的省电模式策略
// BatterySaverPolicy.java
private static Policy fromSettings(String settings, String deviceSpecificSettings,
DeviceConfig.Properties properties, String configSuffix, Policy defaultPolicy) {
// 以逗号为分隔符解析字符串
final KeyValueListParser parser = new KeyValueListParser(',');
configSuffix = TextUtils.emptyIfNull(configSuffix);
// 1. 首先解析设备相关的策略参数
try {
parser.setString(deviceSpecificSettings == null ? "" : deviceSpecificSettings);
} catch (IllegalArgumentException e) {
Slog.wtf(TAG, "Bad device specific battery saver constants: "
+ deviceSpecificSettings);
}
// 读取的值的格式为 core-number:frequency/core-number:frequency/...
final String cpuFreqInteractive = parser.getString(KEY_CPU_FREQ_INTERACTIVE, "");
final String cpuFreqNoninteractive = parser.getString(KEY_CPU_FREQ_NONINTERACTIVE, "");
// 2. 再解析设备无关的策略参数
try {
parser.setString(settings == null ? "" : settings);
} catch (IllegalArgumentException e) {
Slog.wtf(TAG, "Bad battery saver constants: " + settings);
}
// 策略参数取值的优先级为: Settings > DeviceConfig > 默认省电策略
final float adjustBrightnessFactor = parser.getFloat(KEY_ADJUST_BRIGHTNESS_FACTOR,
properties.getFloat(KEY_ADJUST_BRIGHTNESS_FACTOR + configSuffix,
defaultPolicy.adjustBrightnessFactor));
final boolean advertiseIsEnabled = parser.getBoolean(KEY_ADVERTISE_IS_ENABLED,
properties.getBoolean(KEY_ADVERTISE_IS_ENABLED + configSuffix,
defaultPolicy.advertiseIsEnabled));
final boolean deferFullBackup = parser.getBoolean(KEY_DEFER_FULL_BACKUP,
properties.getBoolean(KEY_DEFER_FULL_BACKUP + configSuffix,
defaultPolicy.deferFullBackup));
final boolean deferKeyValueBackup = parser.getBoolean(KEY_DEFER_KEYVALUE_BACKUP,
properties.getBoolean(KEY_DEFER_KEYVALUE_BACKUP + configSuffix,
defaultPolicy.deferKeyValueBackup));
final boolean disableAnimation = parser.getBoolean(KEY_DISABLE_ANIMATION,
properties.getBoolean(KEY_DISABLE_ANIMATION + configSuffix,
defaultPolicy.disableAnimation));
final boolean disableAod = parser.getBoolean(KEY_DISABLE_AOD,
properties.getBoolean(KEY_DISABLE_AOD + configSuffix,
defaultPolicy.disableAod));
final boolean disableLaunchBoost = parser.getBoolean(KEY_DISABLE_LAUNCH_BOOST,
properties.getBoolean(KEY_DISABLE_LAUNCH_BOOST + configSuffix,
defaultPolicy.disableLaunchBoost));
final boolean disableOptionalSensors = parser.getBoolean(KEY_DISABLE_OPTIONAL_SENSORS,
properties.getBoolean(KEY_DISABLE_OPTIONAL_SENSORS + configSuffix,
defaultPolicy.disableOptionalSensors));
final boolean disableVibrationConfig = parser.getBoolean(KEY_DISABLE_VIBRATION,
properties.getBoolean(KEY_DISABLE_VIBRATION + configSuffix,
defaultPolicy.disableVibration));
final boolean enableBrightnessAdjustment = parser.getBoolean(
KEY_ENABLE_BRIGHTNESS_ADJUSTMENT,
properties.getBoolean(KEY_ENABLE_BRIGHTNESS_ADJUSTMENT + configSuffix,
defaultPolicy.enableAdjustBrightness));
final boolean enableDataSaver = parser.getBoolean(KEY_ENABLE_DATASAVER,
properties.getBoolean(KEY_ENABLE_DATASAVER + configSuffix,
defaultPolicy.enableDataSaver));
final boolean enableFirewall = parser.getBoolean(KEY_ENABLE_FIREWALL,
properties.getBoolean(KEY_ENABLE_FIREWALL + configSuffix,
defaultPolicy.enableFirewall));
final boolean enableNightMode = parser.getBoolean(KEY_ENABLE_NIGHT_MODE,
properties.getBoolean(KEY_ENABLE_NIGHT_MODE + configSuffix,
defaultPolicy.enableNightMode));
final boolean enableQuickDoze = parser.getBoolean(KEY_ENABLE_QUICK_DOZE,
properties.getBoolean(KEY_ENABLE_QUICK_DOZE + configSuffix,
defaultPolicy.enableQuickDoze));
final boolean forceAllAppsStandby = parser.getBoolean(KEY_FORCE_ALL_APPS_STANDBY,
properties.getBoolean(KEY_FORCE_ALL_APPS_STANDBY + configSuffix,
defaultPolicy.forceAllAppsStandby));
final boolean forceBackgroundCheck = parser.getBoolean(KEY_FORCE_BACKGROUND_CHECK,
properties.getBoolean(KEY_FORCE_BACKGROUND_CHECK + configSuffix,
defaultPolicy.forceBackgroundCheck));
final int locationMode = parser.getInt(KEY_LOCATION_MODE,
properties.getInt(KEY_LOCATION_MODE + configSuffix,
defaultPolicy.locationMode));
final int soundTriggerMode = parser.getInt(KEY_SOUNDTRIGGER_MODE,
properties.getInt(KEY_SOUNDTRIGGER_MODE + configSuffix,
defaultPolicy.soundTriggerMode));
// 3. 创建一个新的策略
return new Policy(
adjustBrightnessFactor,
advertiseIsEnabled,
(new CpuFrequencies()).parseString(cpuFreqInteractive),
(new CpuFrequencies()).parseString(cpuFreqNoninteractive),
deferFullBackup,
deferKeyValueBackup,
disableAnimation,
disableAod,
disableLaunchBoost,
disableOptionalSensors,
/* disableVibration */
disableVibrationConfig,
enableBrightnessAdjustment,
enableDataSaver,
enableFirewall,
enableNightMode,
enableQuickDoze,
forceAllAppsStandby,
forceBackgroundCheck,
locationMode,
soundTriggerMode
);
}与设备相关的省电策略，也就是 CPU 限频策略，如果空缺，也不会被任何配置取代。
与设备无关的省电策略，如果某一项空缺，会依次被 DeviceConfig 和 默认的省电策略 DEFAULT_FULL_POLICY 取代。
最终通过解析的数据，创建一个策略 Policy 对象。
新的策略已经创建出来，之后调用 maybeUpdateDefaultFullPolicy() 更新默认的省电策略。
// BatterySaverPolicy.java
private boolean maybeUpdateDefaultFullPolicy(Policy p) {
boolean fullPolicyChanged = false;
if (!mDefaultFullPolicy.equals(p)) {
// mFullPolicy 会被 setFullPolicyLocked() 修改
// 如果 mFullPolicy 与 mDefaultFullPolicy 不同, 那么表示 mFullPolicy 被覆盖
// 如果相同，表示没有被覆盖
boolean isDefaultFullPolicyOverridden = !mDefaultFullPolicy.equals(mFullPolicy);
if (!isDefaultFullPolicyOverridden) {
// mFullPolicy 没有被覆盖，就要同步进行更新
mFullPolicy = p;
// 现在处于省电模式中，需要通知监听者
fullPolicyChanged = (mPolicyLevel == POLICY_LEVEL_FULL);
}
// 更新默认的省电模式策略
mDefaultFullPolicy = p;
}
return fullPolicyChanged;
}mDefaultFullPolicy 代表的就是默认的省电策略，这里会更新它，但是同时，如果 mFullPolicy 没有被 setFullPolicyLocked() 修改(源码设计中称之为 overridden)，那么也会同步更新它。
现在默认的省点策略已经更新，但是要应用的最终策略还不是它，需要调用 updatePolicyDependenciesLocked() 来根据情况，更新一个有效的省点策略
// BatterySaverPolicy.java
private void updatePolicyDependenciesLocked() {
final Policy rawPolicy = getCurrentRawPolicyLocked();
final int locationMode;
invalidatePowerSaveModeCaches();
if (mAutomotiveProjectionActive.get()
&& rawPolicy.locationMode != PowerManager.LOCATION_MODE_NO_CHANGE
&& rawPolicy.locationMode != PowerManager.LOCATION_MODE_FOREGROUND_ONLY) {
// If car projection is enabled, ensure that navigation works.
locationMode = PowerManager.LOCATION_MODE_FOREGROUND_ONLY;
} else {
locationMode = rawPolicy.locationMode;
}
mEffectivePolicyRaw = new Policy(
rawPolicy.adjustBrightnessFactor,
rawPolicy.advertiseIsEnabled,
rawPolicy.cpuFrequenciesForInteractive,
rawPolicy.cpuFrequenciesForNoninteractive,
rawPolicy.deferFullBackup,
rawPolicy.deferKeyValueBackup,
rawPolicy.disableAnimation,
rawPolicy.disableAod,
rawPolicy.disableLaunchBoost,
rawPolicy.disableOptionalSensors,
// Don't disable vibration when accessibility is on.
rawPolicy.disableVibration && !mAccessibilityEnabled.get(),
rawPolicy.enableAdjustBrightness,
rawPolicy.enableDataSaver,
rawPolicy.enableFirewall,
// Don't force night mode when car projection is enabled.
rawPolicy.enableNightMode && !mAutomotiveProjectionActive.get(),
rawPolicy.enableQuickDoze,
rawPolicy.forceAllAppsStandby,
rawPolicy.forceBackgroundCheck,
locationMode,
rawPolicy.soundTriggerMode
);
// ...
}很简单，根据是否是车载项目，以及是否打开无障碍模式，更新有效的省电模式策略 mEffectivePolicyRaw。
通知监听者
现在省电策略已经更新完毕，如果策略改变了，那么需要通知监听者
// BatterySaverPolicy.java
private void maybeNotifyListenersOfPolicyChange() {
final BatterySaverPolicyListener[] listeners;
synchronized (mLock) {
if (mPolicyLevel == POLICY_LEVEL_OFF) {
// 省电模式没有打开
return;
}
// Don't call out to listeners with the lock held.
listeners = mListeners.toArray(new BatterySaverPolicyListener[mListeners.size()]);
}
mHandler.post(() -> {
for (BatterySaverPolicyListener listener : listeners) {
// 通知监听者
listener.onBatterySaverPolicyChanged(this);
}
});
}目前，省电策略的监听者只有一个 BatterySaverController
// BatterySaverController.java
public void onBatterySaverPolicyChanged(BatterySaverPolicy policy) {
if (!isPolicyEnabled()) {
return; // No need to send it if not enabled.
}
mHandler.postStateChanged(/*sendBroadcast=*/ true, REASON_POLICY_CHANGED);
}最终会调用 handleBatterySaverStateChanged()
// BatterySaverController.java
void handleBatterySaverStateChanged(boolean sendBroadcast, int reason) {
final LowPowerModeListener[] listeners;
final boolean enabled;
final boolean isInteractive = getPowerManager().isInteractive();
final ArrayMap<String, String> fileValues;
synchronized (mLock) {
enabled = getFullEnabledLocked() || getAdaptiveEnabledLocked();
mFullPreviouslyEnabled = getFullEnabledLocked();
mAdaptivePreviouslyEnabled = getAdaptiveEnabledLocked();
listeners = mListeners.toArray(new LowPowerModeListener[0]);
mIsInteractive = isInteractive;
// 1. 获取CPU限频策略
if (enabled) {
fileValues = mBatterySaverPolicy.getFileValues(isInteractive);
} else {
fileValues = null;
}
}
final PowerManagerInternal pmi = LocalServices.getService(PowerManagerInternal.class);
if (pmi != null) {
pmi.setPowerMode(Mode.LOW_POWER, isEnabled());
}
updateBatterySavingStats();
// 2. 应用CPU限频策略
if (ArrayUtils.isEmpty(fileValues)) {
// 如果策略为空，那肯定是关闭了省电模式，此时需要恢复正常的CPU频率
mFileUpdater.restoreDefault();
} else {
// 策略不为空，首先保存节点中原本的值到 /data/system/battery-saver/default-values.xml，然后向节点写值
mFileUpdater.writeFiles(fileValues);
}
if (sendBroadcast) {
// 3. 发送广播
Intent intent = new Intent(PowerManager.ACTION_POWER_SAVE_MODE_CHANGED);
intent.addFlags(Intent.FLAG_RECEIVER_REGISTERED_ONLY);
mContext.sendBroadcastAsUser(intent, UserHandle.ALL);
// Send the broadcast to a manifest-registered receiver that is specified in the config.
if (getPowerSaveModeChangedListenerPackage().isPresent()) {
intent = new Intent(PowerManager.ACTION_POWER_SAVE_MODE_CHANGED)
.setPackage(getPowerSaveModeChangedListenerPackage().get())
.addFlags(Intent.FLAG_RECEIVER_INCLUDE_BACKGROUND
| Intent.FLAG_RECEIVER_FOREGROUND);
mContext.sendBroadcastAsUser(intent, UserHandle.ALL);
}
// Send internal version that requires signature permission.
intent = new Intent(PowerManager.ACTION_POWER_SAVE_MODE_CHANGED_INTERNAL);
intent.addFlags(Intent.FLAG_RECEIVER_REGISTERED_ONLY);
mContext.sendBroadcastAsUser(intent, UserHandle.ALL,
Manifest.permission.DEVICE_POWER);
// 4. 通知监听者，省电策略已经改变
for (LowPowerModeListener listener : listeners) {
final PowerSaveState result =
mBatterySaverPolicy.getBatterySaverPolicy(listener.getServiceType());
listener.onLowPowerModeChanged(result);
}
}
}这段代码，我只分析如何应用省电策略。
第一步，是获取 CPU 限频策略，以一个 Map 表示，其中 KEY 为 CPU 限频的节点路径，VALUE 为被限制的频率。
然后第二步是应用这个 CPU 限频策略，其实就是向节点写值。 不过在写值之前，会先保存节点中原本的值到 /data/system/battery-saver/default-values.xml 文件中，这个文件的作用是，当关闭省电模式，会恢复 CPU 原本的频率。
最后，通知监听者，策略已经改变，你们需要做相应的适配。这些监听者都是系统服务，例如WindowManagerService 就是一个监听者，它会根据省电模式策略，决定是否关闭动画，关键代码如下：
case NEW_ANIMATOR_SCALE: {
// 省电模式下，scale 为 0
float scale = getCurrentAnimatorScale();
// 关闭 system_server 进程的动画
ValueAnimator.setDurationScale(scale);
Session session = (Session)msg.obj;
if (session != null) {
try {
session.mCallback.onAnimatorScaleChanged(scale);
} catch (RemoteException e) {
}
} else {
ArrayList<IWindowSessionCallback> callbacks
= new ArrayList<IWindowSessionCallback>();
synchronized (mGlobalLock) {
for (int i=0; i<mSessions.size(); i++) {
callbacks.add(mSessions.valueAt(i).mCallback);
}
}
for (int i=0; i<callbacks.size(); i++) {
try {
// 关闭 app 进程的动画
callbacks.get(i).onAnimatorScaleChanged(scale);
} catch (RemoteException e) {
}
}
}
break;
}如何配置策略
看完了策略控制的源码分析，总结下如何控制策略
- 修改 Settings.Global.BATTERY_SAVER_CONSTANTS 字段值，可以设置的字参考注释文档，或者参考源码的解析部分。例如
vibration_disabled=true,adjust_brightness_factor=0.5 - 修改 Settings.Global.BATTERY_SAVER_DEVICE_SPECIFIC_CONSTANTS字段值，但是这个只能修改 CPU 限频策略。例如
cpufreq-i=0:1804810/1:1804900,cpufreq-n=0:1804700/1:1804600。 - 可以通过 framework-res 的 config.xml 的config_batterySaverDeviceSpecificConfig 配置默认的 CPU 限频策略。但是这个会被 Settings.Global.BATTERY_SAVER_DEVICE_SPECIFIC_CONSTANTS 覆盖，在有值的情况下。
结束
省电模式的文章，到此就结束了。本来我还准备分析省电模式影响的功能，但是由于影响的功能有点多，但是我又无法精通所有的功能，因此我就不献丑了去分析了。
在工作中，如果你熟悉的某个功能模块，例如 WindowManagerService，它受省电模式影响，我相信，如果你看完我的文章，应该能自行分析受影响的功能。
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