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Android Battery 分析

分类： LINUX

2012-05-16 17:27:31

一、 Android uevent架构

 

Android很多事件都是通过 uevent跟 kernel来异步通信的。其中类 UEventObserver是核心。
UEventObserver接收 kernel的 uevent信息的抽象类。

1、 server层代码
1)battery server:
frameworks/frameworks/base/services/java/com/android/server/SystemServer.java
frameworks/frameworks/base/services/java/com/android/server/BatteryService.java

2、 java层代码
frameworks/base/core/java/android/os/UEventObserver.java

3、 JNI层代码
frameworks/base/core/jni/android_os_UEventObserver.cpp

4、底层代码
hardware/libhardware_legacy/uevent/uevent.c
读写 kernel的接口 socket(PF_NETLINK, SOCK_DGRAM, NETLINK_KOBJECT_UEVENT);

二、 UEventObserver的使用


类 UEventObserver提供了三个接口给子类来调用：
1、 onUEvent(UEvent event)
子类必须重写这个 onUEvent来处理 uevent。
2、 startObserving(String match)
启动进程，要提供一个字符串参数。
3、 stopObserving()
停止进程。

例子：
//在 BatteryService.java中

[java:nogutter] view plaincopyprint?
  1. mUEventObserver.startObserving("SUBSYSTEM=power_supply");  
  2. private UEventObserver mUEventObserver = new UEventObserver() {  
  3. @Override  
  4. public void onUEvent(UEventObserver.UEvent event) {  
  5. update();  
  6. }  
  7. };  
mUEventObserver.startObserving("SUBSYSTEM=power_supply"); private UEventObserver mUEventObserver = new UEventObserver() { @Override public void onUEvent(UEventObserver.UEvent event) { update(); } };
在 UEvent thread中会不停调用 update()方法，来更新电池的信息数据。

 

三、 vold server分析

1、在 system/vold/NetlinkManager.cpp中：

[cpp:nogutter] view plaincopyprint?
  1. if ((mSock = socket(PF_NETLINK,SOCK_DGRAM,NETLINK_KOBJECT_UEVENT)) < 0) {  
  2. SLOGE("Unable to create uevent socket: %s", strerror(errno));  
  3. return -1;  
  4. }  
  5. if (setsockopt(mSock, SOL_SOCKET, SO_RCVBUFFORCE, &sz, sizeof(sz)) < 0) {  
  6. SLOGE("Unable to set uevent socket options: %s", strerror(errno));  
  7. return -1;  
  8. }  
  9. if (bind(mSock, (struct sockaddr *) &nladdr, sizeof(nladdr)) < 0) {  
  10. SLOGE("Unable to bind uevent socket: %s", strerror(errno));  
  11. return -1;  
  12. }  
if ((mSock = socket(PF_NETLINK,SOCK_DGRAM,NETLINK_KOBJECT_UEVENT)) < 0) { SLOGE("Unable to create uevent socket: %s", strerror(errno)); return -1; } if (setsockopt(mSock, SOL_SOCKET, SO_RCVBUFFORCE, &sz, sizeof(sz)) < 0) { SLOGE("Unable to set uevent socket options: %s", strerror(errno)); return -1; } if (bind(mSock, (struct sockaddr *) &nladdr, sizeof(nladdr)) < 0) { SLOGE("Unable to bind uevent socket: %s", strerror(errno)); return -1; }

2、然后在 system/vold/NetlinkHandler.cpp的 NetlinkHandler::onEvent中处理

[cpp:nogutter] view plaincopyprint?
  1. void NetlinkHandler::onEvent(NetlinkEvent *evt) {  
  2. VolumeManager *vm = VolumeManager::Instance();  
  3. const char *subsys = evt->getSubsystem();  
  4. if (!subsys) {  
  5. SLOGW("No subsystem found in netlink event");  
  6. return;  
  7. }  
  8. if (!strcmp(subsys, "block")) {  
  9. vm->handleBlockEvent(evt);  
  10. } else if (!strcmp(subsys, "switch")) {  
  11. vm->handleSwitchEvent(evt);  
  12. } else if (!strcmp(subsys, "battery")) {  
  13. } else if (!strcmp(subsys, "power_supply")) {  
  14. }  
  15. }  
void NetlinkHandler::onEvent(NetlinkEvent *evt) { VolumeManager *vm = VolumeManager::Instance(); const char *subsys = evt->getSubsystem(); if (!subsys) { SLOGW("No subsystem found in netlink event"); return; } if (!strcmp(subsys, "block")) { vm->handleBlockEvent(evt); } else if (!strcmp(subsys, "switch")) { vm->handleSwitchEvent(evt); } else if (!strcmp(subsys, "battery")) { } else if (!strcmp(subsys, "power_supply")) { } }
3、在 system/core/libsysutils/src/NetlinkListener.cpp中监听。


四、 battery server分析

 

java代码：
frameworks/frameworks/base/services/java/com/android/server/BatteryService.java

JNI代码：
frameworks/base/services/jni/com_android_server_BatteryService.cpp

 

1、 BatteryService是跑在 system_process当中，在系统初始化的时候启动，如下
在 BatteryService.java中：
Log.i(TAG, “Starting Battery Service.”);
BatteryService battery = new BatteryService(context);
ServiceManager.addService(“battery”, battery);

2、数据来源
BatteryService通过 JNI（ com_android_server_BatteryService.cpp）读取数据。
BatteryService通过 JNI注册的不仅有函数，还有变量。如下：

[java:nogutter] view plaincopyprint?
  1. //##############在BatteryService.java中声明的变量################   
  2. private boolean mAcOnline;  
  3. private boolean mUsbOnline;  
  4. private int mBatteryStatus;  
  5. private int mBatteryHealth;  
  6. private boolean mBatteryPresent;  
  7. private int mBatteryLevel;  
  8. private int mBatteryVoltage;  
  9. private int mBatteryTemperature;  
  10. private String mBatteryTechnology;  
  11. //在BatteryService.java中声明的变量，在com_android_server_BatteryService.cpp中共   
  12. 用，即在com_android_server_BatteryService.cpp中其实操作的也是BatteryService.java中声  
  13. 明的变量。  
  14. gFieldIds.mAcOnline = env->GetFieldID(clazz, “mAcOnline”, “Z”);  
  15. gFieldIds.mUsbOnline = env->GetFieldID(clazz, “mUsbOnline”, “Z”);  
  16. gFieldIds.mBatteryStatus = env->GetFieldID(clazz, “mBatteryStatus”, “I”);  
  17. gFieldIds.mBatteryHealth = env->GetFieldID(clazz, “mBatteryHealth”, “I”);  
  18. gFieldIds.mBatteryPresent = env->GetFieldID(clazz, “mBatteryPresent”, “Z”);  
  19. gFieldIds.mBatteryLevel = env->GetFieldID(clazz, “mBatteryLevel”, “I”);  
  20. gFieldIds.mBatteryTechnology = env->GetFieldID(clazz, “mBatteryTechnology”,  
  21. “Ljava/lang/String;”);  
  22. gFieldIds.mBatteryVoltage = env->GetFieldID(clazz, “mBatteryVoltage”, “I”);  
  23. gFieldIds.mBatteryTemperature = env->GetFieldID(clazz, “mBatteryTemperature”,  
  24. “I”);  
  25. //上面这些变量的值，对应是从下面的文件中读取的，一只文件存储一个数值。   
  26. #define AC_ONLINE_PATH “/sys/class/power_supply/ac/online”  
  27. #define USB_ONLINE_PATH “/sys/class/power_supply/usb/online”  
  28. #define BATTERY_STATUS_PATH “/sys/class/power_supply/battery/status”  
  29. #define BATTERY_HEALTH_PATH “/sys/class/power_supply/battery/health”  
  30. #define BATTERY_PRESENT_PATH “/sys/class/power_supply/battery/present”  
  31. #define BATTERY_CAPACITY_PATH “/sys/class/power_supply/battery/capacity”  
  32. #define BATTERY_VOLTAGE_PATH “/sys/class/power_supply/battery/batt_vol”  
  33. #define BATTERY_TEMPERATURE_PATH “/sys/class/power_supply/battery/batt_temp”  
  34. #define BATTERY_TECHNOLOGY_PATH “/sys/class/power_supply/battery/technology”  
//##############在BatteryService.java中声明的变量################ private boolean mAcOnline; private boolean mUsbOnline; private int mBatteryStatus; private int mBatteryHealth; private boolean mBatteryPresent; private int mBatteryLevel; private int mBatteryVoltage; private int mBatteryTemperature; private String mBatteryTechnology; //在BatteryService.java中声明的变量，在com_android_server_BatteryService.cpp中共 用，即在com_android_server_BatteryService.cpp中其实操作的也是BatteryService.java中声 明的变量。 gFieldIds.mAcOnline = env->GetFieldID(clazz, “mAcOnline”, “Z”); gFieldIds.mUsbOnline = env->GetFieldID(clazz, “mUsbOnline”, “Z”); gFieldIds.mBatteryStatus = env->GetFieldID(clazz, “mBatteryStatus”, “I”); gFieldIds.mBatteryHealth = env->GetFieldID(clazz, “mBatteryHealth”, “I”); gFieldIds.mBatteryPresent = env->GetFieldID(clazz, “mBatteryPresent”, “Z”); gFieldIds.mBatteryLevel = env->GetFieldID(clazz, “mBatteryLevel”, “I”); gFieldIds.mBatteryTechnology = env->GetFieldID(clazz, “mBatteryTechnology”, “Ljava/lang/String;”); gFieldIds.mBatteryVoltage = env->GetFieldID(clazz, “mBatteryVoltage”, “I”); gFieldIds.mBatteryTemperature = env->GetFieldID(clazz, “mBatteryTemperature”, “I”); //上面这些变量的值，对应是从下面的文件中读取的，一只文件存储一个数值。 #define AC_ONLINE_PATH “/sys/class/power_supply/ac/online” #define USB_ONLINE_PATH “/sys/class/power_supply/usb/online” #define BATTERY_STATUS_PATH “/sys/class/power_supply/battery/status” #define BATTERY_HEALTH_PATH “/sys/class/power_supply/battery/health” #define BATTERY_PRESENT_PATH “/sys/class/power_supply/battery/present” #define BATTERY_CAPACITY_PATH “/sys/class/power_supply/battery/capacity” #define BATTERY_VOLTAGE_PATH “/sys/class/power_supply/battery/batt_vol” #define BATTERY_TEMPERATURE_PATH “/sys/class/power_supply/battery/batt_temp” #define BATTERY_TECHNOLOGY_PATH “/sys/class/power_supply/battery/technology”

3、数据传送


BatteryService主动把数据传送给所关心的应用程序，所有的电池的信息数据是通过 Intent传送出去

的。
在 BatteryService.java中， Code如下：

[java:nogutter] view plaincopyprint?
  1. Intent intent = new Intent(Intent.ACTION_BATTERY_CHANGED);  
  2. intent.addFlags(Intent.FLAG_RECEIVER_REGISTERED_ONLY);  
  3. intent.putExtra(“status”, mBatteryStatus);  
  4. intent.putExtra(“health”, mBatteryHealth);  
  5. intent.putExtra(“present”, mBatteryPresent);  
  6. intent.putExtra(“level”, mBatteryLevel);  
  7. intent.putExtra(“scale”, BATTERY_SCALE);  
  8. intent.putExtra(“icon-small”, icon);  
  9. intent.putExtra(“plugged”, mPlugType);  
  10. intent.putExtra(“voltage”, mBatteryVoltage);  
  11. intent.putExtra(“temperature”, mBatteryTemperature);  
  12. intent.putExtra(“technology”, mBatteryTechnology);  
  13. ActivityManagerNative.broadcastStickyIntent(intent, null);  
Intent intent = new Intent(Intent.ACTION_BATTERY_CHANGED); intent.addFlags(Intent.FLAG_RECEIVER_REGISTERED_ONLY); intent.putExtra(“status”, mBatteryStatus); intent.putExtra(“health”, mBatteryHealth); intent.putExtra(“present”, mBatteryPresent); intent.putExtra(“level”, mBatteryLevel); intent.putExtra(“scale”, BATTERY_SCALE); intent.putExtra(“icon-small”, icon); intent.putExtra(“plugged”, mPlugType); intent.putExtra(“voltage”, mBatteryVoltage); intent.putExtra(“temperature”, mBatteryTemperature); intent.putExtra(“technology”, mBatteryTechnology); ActivityManagerNative.broadcastStickyIntent(intent, null);

 

4、数据接收


应用如果想要接收到 BatteryService发送出来的电池信息，
则需要注册一个 Intent为 Intent.ACTION_BATTERY_CHANGED的 BroadcastReceiver。

注册方法如下：

[java] view plaincopyprint?
  1. IntentFilter mIntentFilter = new IntentFilter();  
  2. mIntentFilter.addAction(Intent.ACTION_BATTERY_CHANGED);  
  3. registerReceiver(mIntentReceiver, mIntentFilter);  
  4. private BroadcastReceiver mIntentReceiver = new BroadcastReceiver() {  
  5. @Override  
  6. public void onReceive(Context context, Intent intent) {  
  7. // TODO Auto-generated method stub   
  8. String action = intent.getAction();  
  9. if (action.equals(Intent.ACTION_BATTERY_CHANGED)) {  
  10. int nVoltage = intent.getIntExtra(“voltage”, 0);  
  11. if(nVoltage!=0){  
  12. mVoltage.setText(“V: ” + nVoltage + “mV – Success…”);  
  13. }  
  14. else{  
  15. mVoltage.setText(“V: ” + nVoltage + “mV – fail…”);  
  16. }  
  17. }  
  18. }  
  19. };  
IntentFilter mIntentFilter = new IntentFilter(); mIntentFilter.addAction(Intent.ACTION_BATTERY_CHANGED); registerReceiver(mIntentReceiver, mIntentFilter); private BroadcastReceiver mIntentReceiver = new BroadcastReceiver() { @Override public void onReceive(Context context, Intent intent) { // TODO Auto-generated method stub String action = intent.getAction(); if (action.equals(Intent.ACTION_BATTERY_CHANGED)) { int nVoltage = intent.getIntExtra(“voltage”, 0); if(nVoltage!=0){ mVoltage.setText(“V: ” + nVoltage + “mV – Success…”); } else{ mVoltage.setText(“V: ” + nVoltage + “mV – fail…”); } } } };

5、数据更新


电池的信息会随着时间不停变化，自然地，就需要考虑如何实时的更新电池的数据信息。在

BatteryService启动的时候，会同时通过 UEventObserver启动一个 onUEvent Thread。每一个

Process最多只能有一个 onUEvent Thread，即使这个 Process中有多个 UEventObserver的实例。
当在一个 Process中，第一次 Call startObserving()方法后，这个 UEvent thread就启动了。
而一旦这个 UEvent thread启动之后，就不会停止。

 

//在 BatteryService.java中

[java:nogutter] view plaincopyprint?
  1. mUEventObserver.startObserving(“SUBSYSTEM=power_supply”);  
  2. private UEventObserver mUEventObserver = new UEventObserver() {  
  3. @Override  
  4. public void onUEvent(UEventObserver.UEvent event) {  
  5. update();  
  6. }  
  7. };  
mUEventObserver.startObserving(“SUBSYSTEM=power_supply”); private UEventObserver mUEventObserver = new UEventObserver() { @Override public void onUEvent(UEventObserver.UEvent event) { update(); } };
在 UEvent thread中会不停调用 update()方法，来更新电池的信息数据。

http://blog.csdn.net/ericyelai/article/details/6221308

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