Android PowerManagerService
大胃粥 人气:0前言
最近遇到一些关于省电模式、电量消耗、Doze模式,等等相关问题。于是,我决定对它们进行彻底分析,那就先从省电模式开启。
功能介绍
可以在 Settings->Battery->Battery Saver 界面进行省电模式的操作,如下图:
界面中有三个开关,它们的意思如下:
- Use Battery Saver : 打开/关闭省电模式。
- Set a Schedule : 设置一个电量百分比阈值,当电量低于这个阈值的时候,就会触发省电模式。设置阈值的界面如下图
- Turn off when charging : 这个开关的意思不能按表面意思理解,它真正的意思是,省电模式被打开的情况下,拔掉充电器或者重启,如果电量百分比大于90%,那么不会再次开启省电模式。
由于省电模式的功能涉及的代码比较多,本文只分析省电模式环境的初始化,涉及的文件路径如下
- frameworks/base/services/core/java/com/android/server/power/PowerManagerService.java
- frameworks/base/services/core/java/com/android/server/power/batterysaver/BatterySaverStateMachine.java
- frameworks/base/services/core/java/com/android/server/power/batterysaver/BatterySaverController.java
- frameworks/base/services/core/java/com/android/server/power/batterysaver/BatterySaverPolicy.java
环境
省电模式属于 PowerManagerService 的一部分功能,下面列出与省电模式环境相关的代码:
PowerManagerService(Context context, Injector injector) { super(context); // ... // Class to decide whether to turn on battery saver mode for specific services. mBatterySaverPolicy = mInjector.createBatterySaverPolicy(mLock, mContext, mBatterySavingStats); // Responsible for battery saver mode transition logic. mBatterySaverController = mInjector.createBatterySaverController(mLock, mContext, mBatterySaverPolicy, mBatterySavingStats); // Decides when to enable / disable battery saver. mBatterySaverStateMachine = mInjector.createBatterySaverStateMachine(mLock, mContext, mBatterySaverController); // ... }
与省电模式相关的类有三个,BatterySaverPolicy, BatterySaverController, BatterySaverStateMachine。
介绍下三个类的作用:
- BatterySaverPolicy : 省电模式的策略。
- BatterySaverController : 控制省电模式的打开/关闭,并根据省电模式策略,控制某些功能,例如控制 CPU 频率。
- BatterySaverStateMachine : 一个状态机,管理着省电模式相关的状态,并通过 BatterySaverController 控制省电模式的开启/关闭。
这里创建三个类对象的方式,就是调用构造函数,下面大致看下这几个构造函数
public BatterySaverPolicy(Object lock, Context context, BatterySavingStats batterySavingStats) { super(BackgroundThread.getHandler()); mLock = lock; mHandler = BackgroundThread.getHandler(); mContext = context; mContentResolver = context.getContentResolver(); mBatterySavingStats = batterySavingStats; } public BatterySaverController(Object lock, Context context, Looper looper, BatterySaverPolicy policy, BatterySavingStats batterySavingStats) { mLock = lock; mContext = context; mHandler = new MyHandler(looper); mBatterySaverPolicy = policy; // 注意,监听了 policy change mBatterySaverPolicy.addListener(this); // FileUpdater 负责向底层文件节点写值,例如向CPU频率的节点写值,控制CPU频率 mFileUpdater = new FileUpdater(context); mBatterySavingStats = batterySavingStats; // 刷新获取省电模式的缓存 PowerManager.invalidatePowerSaveModeCaches(); } public BatterySaverStateMachine(Object lock, Context context, BatterySaverController batterySaverController) { mLock = lock; mContext = context; mBatterySaverController = batterySaverController; mState = STATE_OFF; // Whether or not battery saver should be "sticky" when manually enabled. // false // 注意了,值为 false,表明这个 battery saver sticky 功能是打开的 mBatterySaverStickyBehaviourDisabled = mContext.getResources().getBoolean( com.android.internal.R.bool.config_batterySaverStickyBehaviourDisabled); // Config flag to track default disable threshold for Dynamic power savings enabled battery saver. // 80 mDynamicPowerSavingsDefaultDisableThreshold = mContext.getResources().getInteger( com.android.internal.R.integer.config_dynamicPowerSavingsDefaultDisableThreshold); }
BatterySaverController 的构造函数,只需要注意一点,那就是它监听了省电模式策略的改变,因为这个策略会影响省电模式。
BatterySaverStateMachine 的构造函数,需要注意 mBatterySaverStickyBehaviourDisabled,它表示是否支持 battery saver sticky 功能。注意了,它的值 false,但是表示支持这个功能,而不是不支持。mDynamicPowerSavingsDefaultDisableThreshold 是与动态省电模式相关,读者可自行分析。
继续看 PowerManagerService 对省电模式环境的初始化代码
public void systemReady(IAppOpsService appOps) { synchronized (mLock) { // ... mBatterySaverController.systemReady(); mBatterySaverPolicy.systemReady(); // ... } }
首先看看 BatterySaverController#systemRead()
public void systemReady() { // 监听这些东西,来控制 battery saver final IntentFilter filter = new IntentFilter(Intent.ACTION_SCREEN_ON); filter.addAction(Intent.ACTION_SCREEN_OFF); filter.addAction(Intent.ACTION_BATTERY_CHANGED); filter.addAction(PowerManager.ACTION_DEVICE_IDLE_MODE_CHANGED); filter.addAction(PowerManager.ACTION_LIGHT_DEVICE_IDLE_MODE_CHANGED); mContext.registerReceiver(mReceiver, filter); // 如果 Runtime 重启,那么读取 /data/system/battery-saver/default-values.xml 保存的数据,否则删除这个文件。 mFileUpdater.systemReady(LocalServices.getService(ActivityManagerInternal.class) .isRuntimeRestarted()); // 这里的处理逻辑为空 mHandler.postSystemReady(); }
BatterySaverController 会监听屏幕亮灭以及 Doze 模式的广播。
不过只有屏幕亮灭,会实际地影响省电模式,因为屏幕的亮灭会影响交互模式,而省电模式策略会根据手机是否处于交互模式而配置不同的策略。目前,在策略中,只有 CPU 频率受影响。
再来看看 BatterySaverPolicy#systemReady()
public void systemReady() { ConcurrentUtils.wtfIfLockHeld(TAG, mLock); // 下面两个字段,目前没有值,但是会控制省电模式策略,进而影响省电模式 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); // 无障碍相关 final AccessibilityManager acm = mContext.getSystemService(AccessibilityManager.class); acm.addAccessibilityStateChangeListener(enabled -> mAccessibilityEnabled.update(enabled)); mAccessibilityEnabled.initialize(acm.isEnabled()); // 汽车相关 UiModeManager uiModeManager = mContext.getSystemService(UiModeManager.class); uiModeManager.addOnProjectionStateChangedListener(UiModeManager.PROJECTION_TYPE_AUTOMOTIVE, mContext.getMainExecutor(), mOnProjectionStateChangedListener); mAutomotiveProjectionActive.initialize( uiModeManager.getActiveProjectionTypes() != UiModeManager.PROJECTION_TYPE_NONE); // 监听 SettingProvider 的 config 表中,关于 battery_saver 命名空间下的所有字段值。 // 目前,这些字段都为空,但是这些字段会影响省电模式策略,进而控制省电模式 DeviceConfig.addOnPropertiesChangedListener(DeviceConfig.NAMESPACE_BATTERY_SAVER, mContext.getMainExecutor(), this); mLastDeviceConfigProperties = DeviceConfig.getProperties(DeviceConfig.NAMESPACE_BATTERY_SAVER); onChange(true, null); }
BatterySaverPolicy 本身有一个默认的策略,但是可以通过 SettingsProvider 中的一些字段来控制策略,从而控制省电模式影响的功能。但是目前,这些字段的值都为空,因此并不影响分析,后面或许我另写一篇文章,分析如何控制省电模式策略。
继续看 PowerManagerService 对省电模式环境的初始化代码
public void onBootPhase(int phase) { synchronized (mLock) { if (phase == PHASE_THIRD_PARTY_APPS_CAN_START) { incrementBootCount(); } else if (phase == PHASE_BOOT_COMPLETED) { // ... mBatterySaverStateMachine.onBootCompleted(); // ... } } }
BatterySaverStateMachine.onBootCompleted() 代码如下:
public void onBootCompleted() { putGlobalSetting(Settings.Global.LOW_POWER_MODE, 0); runOnBgThread(() -> { // 监听数据库字段 final ContentResolver cr = mContext.getContentResolver(); // Settings.Global.LOW_POWER_MODE 代表省电模式是否打开 cr.registerContentObserver(Settings.Global.getUriFor( Settings.Global.LOW_POWER_MODE), false, mSettingsObserver, UserHandle.USER_SYSTEM); // Settings.Global.LOW_POWER_MODE_STICKY 代表 battery saver sticky 功能是否打开 cr.registerContentObserver(Settings.Global.getUriFor( Settings.Global.LOW_POWER_MODE_STICKY), false, mSettingsObserver, UserHandle.USER_SYSTEM); // Settings.Global.LOW_POWER_MODE_TRIGGER_LEVEL 代表触发省电模式的电量百分比 cr.registerContentObserver(Settings.Global.getUriFor( Settings.Global.LOW_POWER_MODE_TRIGGER_LEVEL), false, mSettingsObserver, UserHandle.USER_SYSTEM); // Settings.Global.AUTOMATIC_POWER_SAVE_MODE 代表自动省电模式的类型 // 类型有三个,根据电量百分比触发,动态省电模式模式,或者none cr.registerContentObserver(Settings.Global.getUriFor( Settings.Global.AUTOMATIC_POWER_SAVE_MODE), false, mSettingsObserver, UserHandle.USER_SYSTEM); // Settings.Global.DYNAMIC_POWER_SAVINGS_ENABLED 代表是否打开动态省电模式 cr.registerContentObserver(Settings.Global.getUriFor( Settings.Global.DYNAMIC_POWER_SAVINGS_ENABLED), false, mSettingsObserver, UserHandle.USER_SYSTEM); // Settings.Global.DYNAMIC_POWER_SAVINGS_DISABLE_THRESHOLD 代表动态省电模式关闭的阈值 cr.registerContentObserver(Settings.Global.getUriFor( Settings.Global.DYNAMIC_POWER_SAVINGS_DISABLE_THRESHOLD), false, mSettingsObserver, UserHandle.USER_SYSTEM); // Settings.Global.LOW_POWER_MODE_STICKY_AUTO_DISABLE_ENABLED 表示是否打开了 battery saver sticky auto disable // 对应于 Settings->Battery->Battery Saver->Turn off when charging cr.registerContentObserver(Settings.Global.getUriFor( Settings.Global.LOW_POWER_MODE_STICKY_AUTO_DISABLE_ENABLED), false, mSettingsObserver, UserHandle.USER_SYSTEM); // Settings.Global.LOW_POWER_MODE_STICKY_AUTO_DISABLE_LEVEL 表示 battery saver sticky auto disable 的阈值 cr.registerContentObserver(Settings.Global.getUriFor( Settings.Global.LOW_POWER_MODE_STICKY_AUTO_DISABLE_LEVEL), false, mSettingsObserver, UserHandle.USER_SYSTEM); synchronized (mLock) { /** * If 1, battery saver ({@link #LOW_POWER_MODE}) will be re-activated after the device * is unplugged from a charger or rebooted. */ // battery saver sticky 功能是否被打开 final boolean lowPowerModeEnabledSticky = getGlobalSetting( Settings.Global.LOW_POWER_MODE_STICKY, 0) != 0; if (lowPowerModeEnabledSticky) { mState = STATE_PENDING_STICKY_ON; } mBootCompleted = true; // 读取数据库字段,并根据情况,打开/关闭省电模式 refreshSettingsLocked(); // 自动打开/关闭省电模式 doAutoBatterySaverLocked(); } }); }
这里主要是监听并读取与省电模式相关的数据库字段,由于现在是分析初始化环境,因此这里不分析触发省电模式的代码。这些字段值是什么意思,请注意看注释。
至此,省电模式环境的初始化代码已经分析完毕,你可能对代码中提到的一些概念非常迷惑,我刚开启接触的时候也是一样。为了后面代码分析的顺利进行,现在预备几个知识
- 当省电模式开启后,只要插入了充电器,系统会自动关闭省电模式。
- 当处于充电模式,系统是禁止开启省电模式。
- Battery Saver Sticky : 在省电模式开启的情况下,拔掉充电器,或者系统重启,这个 Battery Saver Sticky 模式就会起效,它会再次开启省电模式。
- Battery Saver Sticky Auto Disable : 从字面理解意思,就是自动关闭 Battery Saver Sticky 功能。当电量百分比大于某个阈值,默认是90%,在省电模式开启的情况狂下,拔掉充电器或者重启,那么不会再次开启省电模式。
结束
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