【Android休眠】之AutoSleep

受不了xxxx惡心人的行為，遂搬遷至博客園。
始發：2016-12-16 13:12:15

版本信息：
Linux：3.10
Android：4.4

 

一、autosleep誕生記

由於《【Android休眠】之Android休眠機制》提到的“Android的特別需求”，Android提出了“Opportunistic Suspend”：Rather than trying to put the various system components into a low-power state, opportunistic suspend works by simply suspending the entire device whenever it is determined that nothing interesting is going on。如此簡單粗暴，所以“Opportunistic Suspend”從提出后就有着爭議。

然后，接下來的問題就是：休眠時機。“nothing interesting is going on”的判斷標准是什么？
Android給出的解決方案是“wakelocks”，也叫“suspend blockers”，只要有休眠鎖存在（被kernel或user空間持有），就說明“something interesting is going on”，系統就不能休眠。

接下來的另一個問題：怎么阻止系統進入休眠？
Android給出的解決方案是“Early Suspend”，在進入休眠的過程中會先進入Android的“Early Suspend”路徑，然后根據“wakelocks”的存在與否決定是否讓系統休眠。由與這種做法改變了Linux kernel原生的PM流程，所以kernel開發者拒絕把“wakelocks”機制合並到kernel的mainline。

隨着Android市場份額越來越大，在2011年的一次kernel討論會中，Linus明確表態：kernel應該考慮把“suspend blockers”合並到mainline中了。
於是，kernel開發者着手實現了kernel的“wakelocks”：
/sys/power/wake_lock：向該文件寫入字串ABC，即創建了一個名字ABC的喚醒源並置狀態為“active”。
/sys/power/wake_unlock：向該文件寫入字串ABC，即ABC喚醒源置狀態為“deactive”。
當所有喚醒源狀態都為“deactive”，系統自動進入休眠狀態，實現該功能的即是“autosleep”。

“autosleep”在2012年並入kernel的mainline，kernel版本3.5。

二、autosleep在framework

我們說Android現在“Opportunistic Suspend”的實現是autosleep，怎么證明？
Android向上層提供了操作休眠相關的接口（即讀寫/sys/power/目錄下文件），即libsuspend.so，位於：

system/core/libsuspend

在初始化函數里面：

autosuspend_ops.h (system\core\libsuspend)
struct autosuspend_ops {
    int (*enable)(void);
    int (*disable)(void);
};
 
autosuspend.c (system\core\libsuspend)
static int autosuspend_init(void)
{
    if (autosuspend_inited) {
        return 0;
    }
 
    autosuspend_ops = autosuspend_earlysuspend_init();
    if (autosuspend_ops) {
        goto out;
    }
 
    autosuspend_ops = autosuspend_autosleep_init();
    if (autosuspend_ops) {
        goto out;
    }
 
    autosuspend_ops = autosuspend_wakeup_count_init();
    if (autosuspend_ops) {
        goto out;
    }
 
    if (!autosuspend_ops) {
        ALOGE("failed to initialize autosuspend\n");
        return -1;
    }
 
out:
    autosuspend_inited = true;
 
    ALOGV("autosuspend initialized\n");
    return 0;
}

　　

autosuspend_init()用於初始化autosuspend_ops結構體定義的enable和disable成員函數，autosuspend_ops的初始化有3個：

autosuspend_ops = autosuspend_earlysuspend_init();
autosuspend_ops = autosuspend_autosleep_init();
autosuspend_ops = autosuspend_wakeup_count_init();

　　

按照順序依次執行，一旦某個執行成功，直接退出；autosuspend_ops即使初始化成功的值。

autosuspend_earlysuspend.c (system\core\libsuspend)
struct autosuspend_ops *autosuspend_earlysuspend_init(void)
{
	// #define EARLYSUSPEND_SYS_POWER_STATE "/sys/power/state"
	sPowerStatefd = open(EARLYSUSPEND_SYS_POWER_STATE, O_RDWR);

	// 向/sys/power/state文件寫入"on"
	ret = write(sPowerStatefd, "on", 2);
	// 寫入"on"的時候失敗，所以跳轉到err_write並退出被函數
	if (ret < 0) {
		ALOGW("Error writing 'on' to %s: %s\n", EARLYSUSPEND_SYS_POWER_STATE, buf);
		goto err_write;
	}
	ALOGI("Selected early suspend\n");
	start_earlysuspend_thread();
	return &autosuspend_earlysuspend_ops;

	err_write:
	close(sPowerStatefd);
	return NULL;
}

 

autosuspend_earlysuspend_init()初始化失敗，接着輪到autosuspend_autosleep_init()：

autosuspend_autosleep.c (system\core\libsuspend)	
struct autosuspend_ops *autosuspend_autosleep_init(void)
{
    int ret;
    char buf[80];
	// #define SYS_POWER_AUTOSLEEP "/sys/power/autosleep"
    autosleep_fd = open(SYS_POWER_AUTOSLEEP, O_WRONLY);
    if (autosleep_fd < 0) {
        return NULL;
    }
 
    ALOGI("Selected autosleep\n");
    autosuspend_autosleep_disable();
    return &autosuspend_autosleep_ops;
}

　　

這里成功了！

autosuspend_autosleep.c (system\core\libsuspend)	
struct autosuspend_ops autosuspend_autosleep_ops = {
        .enable = autosuspend_autosleep_enable,
        .disable = autosuspend_autosleep_disable,
};
 
static int autosuspend_autosleep_enable(void)
{
	// static const char *sleep_state = "mem";
    ret = write(autosleep_fd, sleep_state, strlen(sleep_state));
    return 0;
}
 
static int autosuspend_autosleep_disable(void)
{
	// static const char *on_state = "off";
    ret = write(autosleep_fd, on_state, strlen(on_state));
    return 0;
}

　　

所謂啟用autosleep，就是向"/sys/power/autosleep"文件寫入系統支持的休眠模式(從/sys/power/state文件讀取)，比如這里的"mem"。一旦系統檢測到再沒有active的休眠鎖，就進入"mem"的休眠。
向"/sys/power/autosleep"文件寫入"off"，禁止autosleep功能。

libsuspend.so向framework層提供enable、disable接口：

autosuspend.c (system\core\libsuspend)
int autosuspend_enable(void)
{
    ret = autosuspend_init();
	if (autosuspend_enabled) {
        return 0;
    }
    ret = autosuspend_ops->enable();
 
    autosuspend_enabled = true;
    return 0;
}
 
int autosuspend_disable(void)
{
    ret = autosuspend_init();
    if (!autosuspend_enabled) {
        return 0;
    }
    ret = autosuspend_ops->disable();
    autosuspend_enabled = false;
    return 0;
}

　　

autosuspend_enable()、autosuspend_disable()的使用方：

com_android_server_power_PowerManagerService.cpp (frameworks\base\services\jni)
static void nativeSetAutoSuspend(JNIEnv *env, jclass clazz, jboolean enable)
{
    if (enable) {
        ALOGD_IF_SLOW(100, "Excessive delay in autosuspend_enable() while turning screen off");
        autosuspend_enable();
    } else {
        ALOGD_IF_SLOW(100, "Excessive delay in autosuspend_disable() while turning screen on");
        autosuspend_disable();
    }
}

　　

繼續跟蹤代碼我們知道，在屏幕點亮的時候，disable autosleep，屏幕暗下來后enable autosleep。
至此，autosleep在user空間的應用完成。