[Power] wakelock机制

最新推荐文章于 2023-10-12 18:16:30 发布

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本文详细解析了Android系统中WakeLock的工作原理，包括其在不同层级（应用程序、frameworks、JNI、Kernel）的实现机制，以及不同类型的锁如PARTIAL_WAKE_LOCK、SCREEN_DIM_WAKE_LOCK等如何影响设备的休眠状态。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

源码位置：frameworks/base/core/java/android/os/PowerManager.java

Wake Lock是一种锁的机制, 只要有人拿着这个锁,系统就无法进入休眠, 可以被用户态程序和内核获得. 这个锁可以是有超时的或者是没有超时的, 超时的锁会在时间过去以后自动解锁。如果没有锁了或者超时了, 内核就会启动休眠的那套机制来进入休眠.

PowerManager.WakeLock 有加锁和解锁两种状态，加锁的方式有两种：

第一种是永久的锁住，这样的锁除非显式的放开，否则是不会解锁的，所以这种锁用起来要非常的小心。

第二种锁是超时锁，这种锁会在锁住后一段时间解锁。

在创建了 PowerManager.WakeLock 后，有两种机制，第一种是不计数锁机制，另一种是计数锁机制。可以通过 setReferenceCounted(boolean value) 来指定，一般默认为计数机制。这两种机制的区别在于，前者无论 acquire() 了多少次，只要通过一次 release()即可解锁。而后者正真解锁是在（ --count == 0 ）的时候，同样当 (count == 0) 的时候才会去申请加锁。所以 PowerManager.WakeLock 的计数机制并不是正真意义上的对每次请求进行申请／释放每一把锁，它只是对同一把锁被申请／释放的次数进行了统计，然后再去操作。

1).应用程序申请锁

     实例：
      PowerManager pm = (PowerManager)getSystemService(Context.POWER_SERVICE);
      PowerManager.WakeLock wl = pm.newWakeLock(PowerManager.SCREEN_DIM_WAKE_LOCK, “MyTag”);
      wl.acquire();//申请锁，这里会调用PowerManagerService里面acquireWakeLock()

wl.release(); //释放锁，显示的释放锁，如果申请的锁不在此释放，系统就不会进入休眠。

2). frameworks层

acquire() --> PWS-->acquireWakeLock()-->acquireWakeLockInternal()-->updatePowerStateLocked()

-->updateSuspendBlockerLocked()-->mWakeLockSuspendBlocker.acquire()

        @Override
        public void acquire() {
            synchronized (this) {
                mReferenceCount += 1;
                if (mReferenceCount == 1) {
                    if (DEBUG_SPEW || DEBUG_WAKELOCK) {
                        Slog.d(TAG, "Acquiring suspend blocker \"" + mName + "\".");
                    }
                    Trace.asyncTraceBegin(Trace.TRACE_TAG_POWER, mTraceName, 0);
                    nativeAcquireSuspendBlocker(mName);
                }
            }
        }

nativeAcquireSuspendBlocker就将进程传入到了底层

3).JNI层

static void nativeAcquireSuspendBlocker(JNIEnv *env, jclass /* clazz */, jstring nameStr) {
    ScopedUtfChars name(env, nameStr);
    acquire_wake_lock(PARTIAL_WAKE_LOCK, name.c_str());
}

4).Kernel层

    
    int acquire_wake_lock(int lock, const char* id){
        ...
        return write(fd, id, strlen(id));
    }

WakeLock级别：

PARTIAL_WAKE_LOCK 保持CPU运转，屏幕和键盘背光可能关闭

SCREEN_DIM_WAKE_LOCK 保持CPU运转，保持屏幕常亮(亮度低)，键盘背光可能关闭

SCREEN_BRIGHT_WAKE_LOCK 保持CPU运转，保持屏幕和键盘背光高亮

FULL_WAKE_LOCK 保持CPU运转，保持屏幕和键盘背光高亮(亮度最高)

ACQUIRE_CAUSES_WAKEUP 强制亮屏，针对一些必须通知用户的操作

ON_AFTER_RELEASE 当锁被释放时，保持亮屏一段时间(如果释放时屏幕没亮，则不会亮屏)

PROXIMITY_SCREEN_OFF_WAKE_LOCK 和接近传感器配合,当用户接近屏幕时黑屏,离开时亮屏(例如打电话),该API在API21后开放,以前被hide