電源管理內(nèi)核

1、Android電源管理內(nèi)核模塊總體框架2初始化與接口模塊4early suspend/late resume模塊8Early suspend/late resume概述8Early suspend/late resume流程9流程1 ：創(chuàng)建earlysuspend的核心工作隊列線程suspend_work_queue10流程2 ：系統(tǒng)啟動完成后，相關(guān)的驅(qū)動程序通過register_early_suspend()函數(shù)注冊了early suspendlateresume特性10流程 3：用戶空間，通過調(diào)用set_screen_state函數(shù)來觸發(fā)suspend的流程13流程 4：先valid_st

2、ate()一下，這給了平臺相關(guān)的代碼一個機(jī)會確認(rèn)該平臺是否支持所請求的電源狀態(tài)13流程 5：調(diào)用request_suspend_state()函數(shù)13流程 6：early_suspend()完成最主要工作13Wakelock模塊14Suspend 及平臺相關(guān)驅(qū)動模塊14參考資料17Android電源管理內(nèi)核模塊總體框架Android電源管理內(nèi)核模塊，主要是由以下幾個基本模塊組成，詳細(xì)分析如下：電源管理內(nèi)核模塊總體組成電源管理內(nèi)核模塊總體組成圖電源管理內(nèi)核模塊從功能角度出發(fā)，各模塊關(guān)系示意圖如下：電源管理內(nèi)核模塊各模塊關(guān)系示意圖1簡單說明：內(nèi)核空間提供3個sys接口,即加鎖，解鎖，休眠喚醒，當(dāng)所

3、有的鎖解開的時候，會執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)linux的suspend.ealry_suspend: 設(shè)備：觸摸屏，按鍵，gpu，電子羅盤，攝像頭，led,wifi等linux suspend設(shè)備：usb cpu 總線等。電源管理內(nèi)核模塊各模塊關(guān)系示意圖2初始化與接口模塊主要涉及文件：/kernel/power/main.c;/kernel/power/userwakelock.c在kernel/power/main.c中，定義了一組sysfs的屬性文件，其中一個定義是：power_attr(state);line215把這個宏展開后:1. kernel/power/main.h line65732. sta

4、tic struct kobj_attribute state_attr = 3.  4. .attr = 5.  6. .name = "state", 7.  8. .mode = 0644, 9.  10. , 11.  12. .show =state_show, 13. .store =state_store, 14.  15. 源碼位置：kernel/power/main.c在此文件中，定義了一組sysfs的屬性文件，并且main.c的入口：1. static int _init pm_init(voi

5、d)2.  3. 4.  5. .6.  7. power_kobj =kobject_create_and_add("power", NULL);8.  9. .10.  11. 12.  13. core_initcall(pm_init);14.  函數(shù)執(zhí)行后，會在生成/sys/power目錄，該目錄下會建立一系列屬性文件，其中一個就是/sys/power/state文件.從core_initcall(pm_init)）可以知道：函數(shù)在初始化時被執(zhí)行關(guān)于此函數(shù)可見1，同樣，我們從main.c中可以看

6、到，/sys/power目錄下應(yīng)該還有的屬性文件有：如果內(nèi)核：#ifdef CONFIG_PM_SLEEPpower_attr(pm_async);/line 70則有：/sys/power/pm_async功能：cat/sys/power/pm_async用于判斷當(dāng)前設(shè)備的suspend、resume操作是否是同步操作echo/sys/power/pm_async用于控制是否異步的執(zhí)行設(shè)備的suspend、resume操作#ifdef CONFIG_USER_WAKELOCKpower_attr(wake_lock);power_attr(wake_unlock);#endif則有：/sys

7、/power/wake_lock，sys/power/unwake_lock文件注意其對應(yīng)的SHOW與STORE功能實現(xiàn)函數(shù)在：/kernel/power/userwakelock.c功能：cat/sys/power/wake_lock查看系統(tǒng)的wake lock情況echo/sys/power/wake_lock申請一個wake lockunwake_lock類似。#ifdef CONFIG_PM_SLEEP#ifdef CONFIG_PM_DEBUGpower_attr(pm_test);/line 132則有：/sys/power/pm_test功能：none>>core &

8、gt;> processors >> platform >> devices >> freezer， 控制范圍示意;cat pm_test,在終端上打印出上面數(shù)組中的字符串，當(dāng)前的模式用表示出來。echo devices > pm_test的時候會最終調(diào)用到函數(shù)pm_test_store()中去，該函數(shù)中設(shè)置全局變量pm_test_level的值，可以是0-5，分別代表上none freezer。該全局變量會在后面的suspend和resume中被引用到。#ifdef CONFIG_PM_SLEEPpower_attr(wakeup_c

9、ount);則有：/sys/power/wakeup_count注意其對應(yīng)的SHOW與STORE功能實現(xiàn)函數(shù)在：/drivers/base/power/wakeup.c功能：cat/sys/power/wakeup_count讀取當(dāng)前已經(jīng)注冊wakeup事件數(shù)目echo/sys/power/wakeup_count寫入時，只有寫入值和當(dāng)前已經(jīng)注冊wakeup事件數(shù)目相同時，才會有作用，如果成功了，會使內(nèi)核進(jìn)入一段連續(xù)睡眠如果在寫入后沒有任何的wakeup事件到來。#ifdef CONFIG_PM_TRACEpower_attr(pm_trace);power_attr(pm_trace_dev

10、_match);則有：/sys/power/pm_trace,/sys/power/pm_trace_dev_match功能：cat/sys/power/pm_trace下面就會顯示 1 或者 0echo/sys/power/pm_traceThe /sys/power/pm_trace 本文件可以在保存重啟過程中RTC中的最后一個PM事件點，這樣可以用來調(diào)試時使用。/sys/power/pm_trace則是如果使用了pm_trace，此文件中可以包含和最后的PM事件點有關(guān)的設(shè)備的名稱。這些文件接口使用例子：1) cat /sys/power/state

11、 -查看系統(tǒng)狀態(tài)，echo mem > /sys/power/state -將系統(tǒng)設(shè)置為進(jìn)入休眠2) echo "name" > /sys/power/wake_lock -申請一個鎖cat /sys/power/wake_lock -查看系統(tǒng)的wake lock情況wake_unlock同樣?？偨Y(jié):cat會調(diào)用相應(yīng)的xxx_show();echo會調(diào)用相應(yīng)的xxx_store()來實現(xiàn)一定的獲取狀態(tài)或設(shè)置等功能。early suspend/late resume模塊Early suspend/late resume概述android引入了新的機(jī)制來管理電源，e

12、arly suspend、late resume和wake lock。Early Suspend和Late Resume是Android在標(biāo)準(zhǔn)Linux的基礎(chǔ)上增加的一項特性。當(dāng)用戶空間的向內(nèi)核請求進(jìn)入suspend時，這時候會先進(jìn)入early suspend狀態(tài)，驅(qū)動程序可以注冊early suspend的回調(diào)函數(shù)，當(dāng)進(jìn)入該狀態(tài)時，內(nèi)核會逐一地調(diào)用這些回調(diào)函數(shù)。例如顯示屏的驅(qū)動程序通常會注冊early suspend，在他的回調(diào)函數(shù)中，驅(qū)動程序會把屏幕和背光都關(guān)閉。在這種狀態(tài)下，所有的后臺進(jìn)程都還在活動中，該播放歌曲的播放歌曲，該下載數(shù)據(jù)的依然在下載，只是顯示屏不良而已。進(jìn)入early su

13、spend狀態(tài)以后，一旦所有的電源鎖（wake lock）被釋放，系統(tǒng)馬上會進(jìn)入真正的suspend流程，直到最后系統(tǒng)停止工作，等待外部事件的喚醒。Early suspend用于在關(guān)閉顯示的時候使一些與顯示有關(guān)的設(shè)備（如LCD背光、重力感受器、觸摸屏等）都關(guān)掉，但是系統(tǒng)可能仍處于運行狀態(tài)并處理著任務(wù)，在嵌入式設(shè)備中，背光會消耗大量的電量，所以android引入了early suspend。進(jìn)入early suspend狀態(tài)以后，一旦所有的電源鎖（wake lock）被釋放，系統(tǒng)馬上會進(jìn)入真正的suspend流程，直到最后系統(tǒng)停止工作，等待外部事件的喚醒2。加入后early suspend電源狀

14、態(tài)整體狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖:加入后early suspend電源狀態(tài)整體狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖用戶空間的接口創(chuàng)建,見 初始化與接口模塊部分存在/sys/power/state的SYS接口Early suspend/late resume流程Early suspend/late resume 調(diào)用流程圖Early suspend調(diào)用流程詳細(xì)說明流程1 ：創(chuàng)建earlysuspend的核心工作隊列線程suspend_work_queue源碼位置：（平臺不同源碼實際位置不定，目錄及文件固定kernel/power/wakelock.cstatic int _initwakelocks_init(void)  .

15、suspend_work_queue = create_singlethread_workqueue("suspend");  .流程2 ：系統(tǒng)啟動完成后，相關(guān)的驅(qū)動程序通過register_early_suspend()函數(shù)注冊了early suspendlateresume特性源碼位置：（平臺不同源碼實際位置不定，目錄及文件固定）kernel/power/earlysuspend.cvoid register_early_suspend(struct early_suspend *handler)希望執(zhí)行early suspend的設(shè)備，他的設(shè)備驅(qū)動

16、程序需要向電源管理系統(tǒng)注冊earlysuspend/lateresume，當(dāng)電源管理系統(tǒng)啟動suspend流程時，回調(diào)函數(shù)suspend會被調(diào)用，相反，resume的最后階段，回調(diào)函數(shù)resume會被調(diào)用。所有注冊到系統(tǒng)中的early_suspend結(jié)構(gòu)都會按level值按順序加入到全局鏈表early_suspend_handlers中。suspend時，level的數(shù)值越小，回調(diào)函數(shù)的被調(diào)用的時間越早，resume時則反過來。例：在PANDA平臺上，我們通過命令查看可以看到哪些設(shè)備在哪里注冊了earlysuspend，其中有明顯的網(wǎng)上，觸摸屏的身影；1. cd /omap2. fi

17、nd -name "*.*"| xargs grep -rn "register_early_suspend"3.  4. ./drivers/staging/brcm80211/brcmfmac/dhd_linux.c:2023: register_early_suspend(&dhd->early_suspend);5. ./drivers/staging/brcm80211/brcmfmac/dhd_linux.c:2263: unregister_ear

18、ly_suspend(&dhd->early_suspend);6. ./drivers/staging/msm/mddi.c:231: register_early_suspend(&mfd->mddi_early_suspend);7. ./drivers/staging/msm/mdp.c:1087: register_early_suspend(&early_suspend);8. ./drivers/staging/msm/msm_fb.c:986: register_early_suspend(&mfd-&g

19、t;early_suspend);9. ./drivers/staging/msm/mddi_ext.c:222: register_early_suspend(&mfd->mddi_ext_early_suspend);10. ./drivers/leds/ledtrig-sleep.c:67: register_early_suspend(&ledtrig_sleep_early_suspend_handler);11. ./drivers/leds/ledtrig-sleep.c:73: unregister_early_suspend

20、(&ledtrig_sleep_early_suspend_handler);12. ./drivers/video/omap2/dsscomp/gralloc.c:559: register_early_suspend(&early_suspend_info);13. ./drivers/video/omap2/dsscomp/gralloc.c:598: unregister_early_suspend(&early_suspend_info);14. ./drivers/misc/akm8975.c:664: register_ear

21、ly_suspend(&akm->early_suspend);15. ./drivers/input/touchscreen/synaptics_i2c_rmi.c:539: register_early_suspend(&ts->early_suspend);16. ./drivers/input/touchscreen/synaptics_i2c_rmi.c:561: unregister_early_suspend(&ts->early_suspend);17. ./drivers/input/misc/gpio_event

22、.c:177: register_early_suspend(&ip->early_suspend);18. ./drivers/input/misc/gpio_event.c:203: unregister_early_suspend(&ip->early_suspend);19. ./drivers/input/misc/gpio_event.c:227: unregister_early_suspend(&ip->early_suspend);20. ./drivers/gpu/pvr/display/omap_sg

23、x_displayclass.c:1594: register_early_suspend(&driver_early_suspend);21. ./drivers/gpu/pvr/display/omap_sgx_displayclass.c:1611: unregister_early_suspend(&driver_early_suspend);22. ./drivers/gpu/pvr/omaplfb/omaplfb_linux.c:841: register_early_suspend(&psDevInfo->sEarlyS

24、uspend);23. ./drivers/gpu/pvr/omaplfb/omaplfb_linux.c:852: unregister_early_suspend(&psDevInfo->sEarlySuspend);24. ./drivers/net/wireless/bcmdhd/dhd_linux.c:2674: register_early_suspend(&dhd->early_suspend);25. ./drivers/net/wireless/bcmdhd/dhd_linux.c:3472: unregister_e

25、arly_suspend(&dhd->early_suspend);26. ./drivers/net/wireless/bcm4329/dhd_linux.c:2206: register_early_suspend(&dhd->early_suspend);27. ./drivers/net/wireless/bcm4329/dhd_linux.c:2559:流程 3：用戶空間，通過調(diào)用set_screen_state函數(shù)來觸發(fā)suspend的流程可參考:Android能耗管理機(jī)制及優(yōu)化-電源鍵事件處理流程 4：先valid_state()一下，這給了

26、平臺相關(guān)的代碼一個機(jī)會確認(rèn)該平臺是否支持所請求的電源狀態(tài)源碼位置：/kernel/power/suspend.cbool valid_state(suspend_state_t state)  /* * All states need lowlevel support and need to be valid to the lowlevel * implementation, no valid callback implies that none are valid. */ return suspend_ops &&

27、suspend_ops->valid && suspend_ops->valid(state); 流程 5：調(diào)用request_suspend_state()函數(shù)request_suspend_state()只是簡單地向suspend_work_queue中加入early_suspend_work或者是late_resume_work并調(diào)度他們執(zhí)行。源碼位置：kernel/power/earlysuspend.cvoid request_suspend_state(suspend_state_t new_state)  流程 6：early_su

28、spend()完成最主要工作在 early_suspend()函數(shù)中，首先要判斷當(dāng)前請求的狀態(tài)是否還是suspend，若不是，則退出了；若是，early_suspend()遍歷 early_suspend_handlers鏈表，從中取出各個驅(qū)動程序注冊的early_suspend結(jié)構(gòu)，然后調(diào)用它的suspend回調(diào)函數(shù)。 最后，釋放main_wake_lock鎖，至此整個earlysuspend的流程完成。這時整個系統(tǒng)只是處于所謂的idle狀態(tài)，cpu還在工作，后臺進(jìn)程也在工作中，某些設(shè)備可以選擇進(jìn)入某種功耗較低的狀態(tài),比如LCD可以降低亮度或滅掉。源碼位置：kernel/power/earl

29、ysuspend.cstatic void early_suspend(struct work_struct *work)Wakelock模塊Wake lock -是一種鎖的機(jī)制,只要有task拿著這個鎖,系統(tǒng)就無法進(jìn)入休眠,可以被用戶態(tài)進(jìn)程和內(nèi)核線程獲得。這個鎖可以是有超時的或者是沒有超時的,超時的鎖會在時間過去以后自動解鎖。如果沒有鎖了或者超時了,內(nèi)核就會啟動標(biāo)準(zhǔn)linux的那套休眠機(jī)制機(jī)制來進(jìn)入休眠。詳細(xì)內(nèi)核實現(xiàn)可參見：Wakelock相關(guān)機(jī)制之wakelock 內(nèi)核實現(xiàn)Suspend 及平臺相關(guān)驅(qū)動模塊在wake_unlock()中（可參見上面wakelock模塊內(nèi)容），刪除鏈表中wake_lock節(jié)點，判斷當(dāng)前是否存在wake_lock，若wake_lock的數(shù)目為0，則調(diào)用工作隊列suspend_work，進(jìn)入suspend狀態(tài)。static DECLARE_WORK(suspend_work, suspend);其詳細(xì)如下：susp