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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:

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

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,BatterySaverPolicyBatterySaverControllerBatterySaverStateMachine

介绍下三个类的作用:

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

结束

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