息屏指纹解锁性能优化 TP LCD

需求背景

。客户反馈我司的指纹解锁机器冷屏（息屏）解锁下速度太慢，体验很差，而对比机却非常快

。对比发现，我司机器跟市面品牌机的冷屏解锁速度差了不是一个等级, 急待改善.

既然要优化功能，首先要做到理解功能实现原理，如此才能找到性能瓶颈，打开突破点.

1、解锁流程

Google默认的冷屏指纹解锁基本框架流程如下：

 

（1）指纹IC检测到手指触摸模组，HW触发irq，被Linux kernel接收到；

（2）fingerprintd守护进程接到kernel上报的irq后调用TZ的系统调用接口发起指纹数据采图、比对auth请求；

（3）指纹数据auth比对成功，从TZ返回kernel再返回fingerprintd，此处耗费约180-260ms；

（4）fingerpritnd接到auth成功消息，binder回调FingerprintService对象onAuthenticated接口；

（5）auth success结果回调到keyguard，准备wakeup system；

（6）keyguard调用PowerManager.wakeUp() 唤醒系统，耗费约350+200 ms

（7）Wakeup completed，keyguard调用keyguardDone解锁完成后，耗费约200-300ms

（8）解锁完成，调用系统接口点亮背光，此刻完成整个解锁全过程。

从以上流程可以看出，整个息屏解锁流程的大部分时间集中在三个过程：指纹运算比对、系统和外设wakeup、解锁绘图，这三块时间之和即为

整个解锁流程完成的理论时间之和约：900 ~1100 ms

 

2、影响耗时因素

 

从上面的流程看到几个信息：wakeup、authenticated、keyguard unlock属于最耗时的三个部分，而且是串行执行的,下面分别分析这几个部分是否有改善空间.

2.1 Sys wakeup

指纹比对成功后keyguard进程会通过PowerManagerService的wakeup()接口执行唤醒系统的操作，该函数最耗时部分在于底层驱动设备的resume过程，其中占比重最大的属LCD,TP的resume，所以此处属于重点优化部分内容。另外，系统要显示数据，肯定要等LCD resume完成才可以，这个可以理解，但是为什么TP 的resume会影响到系统亮屏呢？这个原因其实可以从代码中找到，后面源码分析将会介绍，TP resume的动作是放在fb unblank的线程中的，而且会发现系统要亮屏其实是可以不等TP resume的。

2.2 指纹运算比对

fingerprintd收到指纹IRQ后，会通过系统调用接口向Trustzoon端的指纹TA（trust app）发起指纹图像采集、模板对比操作，而这个耗时业内标准是200ms左右，这块各个方案供应商表现差别不大，此部分的优化完全依靠方案提供商。

2.3 解锁绘制

现有的方案是要等执行解锁动作完成后再去点亮背光，如果不等解锁完成就去点亮背光会看到解锁退去的动画闪动，用户体验不佳。这部分的耗时比较多，从log看至 200-300 ms的delay，属于重点优化部分。若能解决解锁时候不出现“动画退去的闪动”也是个不错的方法。

 

3、竞品分析

既然对比机比我们的速度快这么多，抛开客观条件（CPU，flash读写速度等），还是可以认真的研究一番，看看优秀的产品是怎么去做的，我们可以尝试参考优秀做的实现方式用到我们的产品上，师夷长技以制夷,下面简单描述下两款对比机的分析过程.

3.1 某品牌机1

老实说，要不是因为这个分析我还真没听过这个牌子的手机，不过人家的冷屏解锁做的如此之快，确实很不错，很值得我们研究学习一番。经过log分析，机器代码逆向发现，该机器不走寻常路，简单来说就是：

。收到指纹中断后就另外开线程直接去wakup系统，而不是等指纹auth success再去做，这样做的好处就是wakeup系统跟auth同时进行，由原来串行改为并行，重叠部分的时间就相当于省下了.

。系统休眠的时候先自动上锁，然后再将keyguard锁解掉！这样系统灭屏的时候相当于没有上锁状态，指纹冷屏解锁就相当于只有wakeup 、指纹auth，点亮背光的操作了，没有keyguard unlock的操作，这样keyguard unlock的200-300ms直接为0 了！一想这样明显会有问题啊，息屏了没上锁，我按power键类似的亮屏不是不用解锁就进入系统了么？对没错，所以需要把这些地方堵住，在非指纹冷屏解锁亮屏的条件下亮屏会先去给keyguard上锁再亮屏，这样非指纹冷屏解锁的亮屏就一样会看到keyguard锁。

收到指纹中断：

08-30 10:09:20.251 2054 6017 D btl_algo: -- btl_api_waitSignal 08-30 10:09:20.251 2054 6017 D btl_algo: Finger is pressed 08-30 10:09:20.251 205