PowerManagerService之自動滅屏流程解析
更新時間：2022年10月28日 08:52:01 作者：大胃粥
這篇文章主要為大家介紹了PowerManagerService之自動滅屏流程解析，有需要的朋友可以借鑒參考下，希望能夠有所幫助，祝大家多多進步，早日升職加薪
前言
PowerManagerService之亮屏流程分析 歸納了亮屏/滅屏的通用流程，PowerManagerService之手動滅屏 對手動滅屏流程進行了整體的分析。 本文以前兩篇文章為基礎(chǔ)，來分析自動滅屏，請讀者務(wù)必仔細(xì)閱讀前兩篇文章。
自動滅屏
要想分析自動滅屏，需得回顧下 PowerManagerService之亮屏流程分析 的亮屏邏輯的一些細(xì)節(jié)。
在亮屏的時候，會保存亮屏的時間，以及用戶行為的時間，這兩個時間用于決定用戶行為，如下
// PowerManagerService.java
private void updateUserActivitySummaryLocked(long now, int dirty) {
// ...
for (int groupId : mDisplayGroupPowerStateMapper.getDisplayGroupIdsLocked()) {
int groupUserActivitySummary = 0;
long groupNextTimeout = 0;
if (mDisplayGroupPowerStateMapper.getWakefulnessLocked(groupId) != WAKEFULNESS_ASLEEP) {
final long lastUserActivityTime =
mDisplayGroupPowerStateMapper.getLastUserActivityTimeLocked(groupId);
final long lastUserActivityTimeNoChangeLights =
mDisplayGroupPowerStateMapper.getLastUserActivityTimeNoChangeLightsLocked(
groupId);
// mLastWakeTime 表示上次亮屏的時間
// lastUserActivityTime 表示上次用戶行為的時間
if (lastUserActivityTime >= mLastWakeTime) {
// 計算使屏幕變暗的超時時間
groupNextTimeout = lastUserActivityTime + screenOffTimeout - screenDimDuration;
if (now < groupNextTimeout) {
groupUserActivitySummary = USER_ACTIVITY_SCREEN_BRIGHT;
} else {
// ...
}
}
// ...
}
// ...
}
此時得到的用戶行為是 USER_ACTIVITY_SCREEN_BRIGHT，表明用戶行為是要點亮屏幕。
之后會向 DisplayManagerService 發(fā)起請求，而最終決定屏幕狀態(tài)(亮、滅、暗，等等)的請求策略，它的更新過程如下
int getDesiredScreenPolicyLocked(int groupId) {
final int wakefulness = mDisplayGroupPowerStateMapper.getWakefulnessLocked(groupId);
final int wakeLockSummary = mDisplayGroupPowerStateMapper.getWakeLockSummaryLocked(groupId);
if (wakefulness == WAKEFULNESS_ASLEEP || sQuiescent) {
// ...
} else if (wakefulness == WAKEFULNESS_DOZING) {
// ...
}
if (mIsVrModeEnabled) {
// ...
}
if ((wakeLockSummary & WAKE_LOCK_SCREEN_BRIGHT) != 0
|| !mBootCompleted
|| (mDisplayGroupPowerStateMapper.getUserActivitySummaryLocked(groupId)
& USER_ACTIVITY_SCREEN_BRIGHT) != 0
|| mScreenBrightnessBoostInProgress) {
return DisplayPowerRequest.POLICY_BRIGHT;
}
// ...
}
由于用戶行為是 USER_ACTIVITY_SCREEN_BRIGHT，因此策略為 DisplayPowerRequest.POLICY_BRIGHT，它最終導(dǎo)致屏幕變亮。
那么亮屏后，是如何自動滅屏呢？
// PowerManagerService.java
private void updateUserActivitySummaryLocked(long now, int dirty) {
// ...
for (int groupId : mDisplayGroupPowerStateMapper.getDisplayGroupIdsLocked()) {
int groupUserActivitySummary = 0;
long groupNextTimeout = 0;
if (mDisplayGroupPowerStateMapper.getWakefulnessLocked(groupId) != WAKEFULNESS_ASLEEP) {
final long lastUserActivityTime =
mDisplayGroupPowerStateMapper.getLastUserActivityTimeLocked(groupId);
final long lastUserActivityTimeNoChangeLights =
mDisplayGroupPowerStateMapper.getLastUserActivityTimeNoChangeLightsLocked(
groupId);
if (lastUserActivityTime >= mLastWakeTime) {
// 使屏幕變暗的超時時間
groupNextTimeout = lastUserActivityTime + screenOffTimeout - screenDimDuration;
if (now < groupNextTimeout) {
groupUserActivitySummary = USER_ACTIVITY_SCREEN_BRIGHT;
} else {
// ...
}
}
// ...
}
// 使用屏幕變暗的超時時間，發(fā)送一個定時消息來更新用戶行為
if (hasUserActivitySummary && nextTimeout >= 0) {
scheduleUserInactivityTimeout(nextTimeout);
}
}
private void scheduleUserInactivityTimeout(long timeMs) {
final Message msg = mHandler.obtainMessage(MSG_USER_ACTIVITY_TIMEOUT);
msg.setAsynchronous(true);
// 利用超時時間，發(fā)送一個定時消息，更新用戶行為
// 最終調(diào)用 handleUserActivityTimeout
mHandler.sendMessageAtTime(msg, timeMs);
}
private void handleUserActivityTimeout() { // runs on handler thread
synchronized (mLock) {
// 標(biāo)記用戶行為需要更新
mDirty |= DIRTY_USER_ACTIVITY;
// 重新更新電源狀態(tài)，其實就是為了更新用戶行為
updatePowerStateLocked();
}
}
從上面的代碼邏輯可以看出，當(dāng) Power 鍵亮屏后，會計算出使屏幕變暗的超時時間，然后利用這個超時時間，發(fā)送了一個定時消息，當(dāng)屏幕變暗的超時時間到了，就會再次更新用戶行為，如下
// PowerManagerService.java
private void updateUserActivitySummaryLocked(long now, int dirty) {
// ...
for (int groupId : mDisplayGroupPowerStateMapper.getDisplayGroupIdsLocked()) {
int groupUserActivitySummary = 0;
long groupNextTimeout = 0;
if (mDisplayGroupPowerStateMapper.getWakefulnessLocked(groupId) != WAKEFULNESS_ASLEEP) {
final long lastUserActivityTime =
mDisplayGroupPowerStateMapper.getLastUserActivityTimeLocked(groupId);
final long lastUserActivityTimeNoChangeLights =
mDisplayGroupPowerStateMapper.getLastUserActivityTimeNoChangeLightsLocked(
groupId);
if (lastUserActivityTime >= mLastWakeTime) {
groupNextTimeout = lastUserActivityTime + screenOffTimeout - screenDimDuration;
if (now < groupNextTimeout) {
// ...
} else {
// 計算滅屏的超時時間
groupNextTimeout = lastUserActivityTime + screenOffTimeout;
if (now < groupNextTimeout) { // 進入 DIM 時間段
// 更新用戶行為
groupUserActivitySummary = USER_ACTIVITY_SCREEN_DIM;
}
}
}
// ...
}
// ...
// 使用滅屏的超時時間，發(fā)送一個定時消息來更新用戶行為
if (hasUserActivitySummary && nextTimeout >= 0) {
scheduleUserInactivityTimeout(nextTimeout);
}
}
此次用戶行為的更新，計算的是滅屏的超時時間，然后用戶行為更新為 USER_ACTIVITY_SCREEN_DIM，表示用戶行為要使屏幕變暗。最后利用滅屏的超時時間，發(fā)送了一個定時消息來再次更新用戶行為。
現(xiàn)在用戶行為是使屏幕變暗，再看看請求策略是如何更新的
int getDesiredScreenPolicyLocked(int groupId) {
final int wakefulness = mDisplayGroupPowerStateMapper.getWakefulnessLocked(groupId);
final int wakeLockSummary = mDisplayGroupPowerStateMapper.getWakeLockSummaryLocked(groupId);
if (wakefulness == WAKEFULNESS_ASLEEP || sQuiescent) {
// ...
} else if (wakefulness == WAKEFULNESS_DOZING) {
// ...
}
if (mIsVrModeEnabled) {
// ...
}
if ((wakeLockSummary & WAKE_LOCK_SCREEN_BRIGHT) != 0
|| !mBootCompleted
|| (mDisplayGroupPowerStateMapper.getUserActivitySummaryLocked(groupId)
& USER_ACTIVITY_SCREEN_BRIGHT) != 0
|| mScreenBrightnessBoostInProgress) {
// ...
}
return DisplayPowerRequest.POLICY_DIM;
}
請求策略更新為 DisplayPowerRequest.POLICY_DIM，最終它會使屏幕變暗。
當(dāng)滅屏的超時時間到了，我們看下再次更新用戶行為時，會發(fā)生什么
// PowerManagerService.java
private void updateUserActivitySummaryLocked(long now, int dirty) {
// ...
for (int groupId : mDisplayGroupPowerStateMapper.getDisplayGroupIdsLocked()) {
int groupUserActivitySummary = 0;
long groupNextTimeout = 0;
if (mDisplayGroupPowerStateMapper.getWakefulnessLocked(groupId) != WAKEFULNESS_ASLEEP) {
final long lastUserActivityTime =
mDisplayGroupPowerStateMapper.getLastUserActivityTimeLocked(groupId);
final long lastUserActivityTimeNoChangeLights =
mDisplayGroupPowerStateMapper.getLastUserActivityTimeNoChangeLightsLocked(
groupId);
if (lastUserActivityTime >= mLastWakeTime) {
groupNextTimeout = lastUserActivityTime + screenOffTimeout - screenDimDuration;
if (now < groupNextTimeout) {
groupUserActivitySummary = USER_ACTIVITY_SCREEN_BRIGHT;
} else {
groupNextTimeout = lastUserActivityTime + screenOffTimeout;
if (now < groupNextTimeout) {
groupUserActivitySummary = USER_ACTIVITY_SCREEN_DIM;
}
}
}
// 滅屏超時前，帶有 PowerManager.ON_AFTER_RELEASE 這個flag的喚醒鎖釋放，延長屏幕的亮/暗的時間
if (groupUserActivitySummary == 0
&& lastUserActivityTimeNoChangeLights >= mLastWakeTime) {
// ...
}
// 滅屏超時，允許進入屏保
if (groupUserActivitySummary == 0) {
// ...
}
// 按鍵 KeyEvent.KEYCODE_SOFT_SLEEP 進入屏保
if (groupUserActivitySummary != USER_ACTIVITY_SCREEN_DREAM
&& userInactiveOverride) {
// ...
}
// 用 AttentionDetector 重新計算超時時間，目前不分析
if ((groupUserActivitySummary & USER_ACTIVITY_SCREEN_BRIGHT) != 0
&& (mDisplayGroupPowerStateMapper.getWakeLockSummaryLocked(groupId)
& WAKE_LOCK_STAY_AWAKE) == 0) {
// ...
}
// 確定是否有用戶行為
hasUserActivitySummary |= groupUserActivitySummary != 0;
// 保存超時時間
if (nextTimeout == -1) {
nextTimeout = groupNextTimeout;
} else if (groupNextTimeout != -1) {
nextTimeout = Math.min(nextTimeout, groupNextTimeout);
}
}
// DisplayGroupPowerStateMapper 保存用戶行為
mDisplayGroupPowerStateMapper.setUserActivitySummaryLocked(groupId,
groupUserActivitySummary);
}
final long nextProfileTimeout = getNextProfileTimeoutLocked(now);
if (nextProfileTimeout > 0) {
nextTimeout = Math.min(nextTimeout, nextProfileTimeout);
}
// 利用超時時間，發(fā)送一個定時消息
if (hasUserActivitySummary && nextTimeout >= 0) {
scheduleUserInactivityTimeout(nextTimeout);
}
}
可以看到滅屏超時時間到了時，有很多因素會再次影響用戶行為和超時時間，我們忽略這些因素，因此超時時間和用戶行為都為0。 既然沒有了用戶行為和超時時間，那么自然不會發(fā)送定時消息來更新用戶行為了，因為馬上就要滅屏的嘛，就沒必要去定時更新用戶行為了。
此時，我要提醒大家，從亮屏到自動滅屏的過程中，此時 wakefulness 還是 WAKEFULNESS_AWAKE，現(xiàn)在馬上要滅屏了，因此需要再次更新 wakefulness，這就是更新電源狀態(tài)過程中，updateWakefulnessLocked() 做的
// PowerManagerService.java
private boolean updateWakefulnessLocked(int dirty) {
boolean changed = false;
if ((dirty & (DIRTY_WAKE_LOCKS | DIRTY_USER_ACTIVITY | DIRTY_BOOT_COMPLETED
| DIRTY_WAKEFULNESS | DIRTY_STAY_ON | DIRTY_PROXIMITY_POSITIVE
| DIRTY_DOCK_STATE | DIRTY_ATTENTIVE | DIRTY_SETTINGS
| DIRTY_SCREEN_BRIGHTNESS_BOOST)) != 0) {
final long time = mClock.uptimeMillis();
for (int id : mDisplayGroupPowerStateMapper.getDisplayGroupIdsLocked()) {
if (mDisplayGroupPowerStateMapper.getWakefulnessLocked(id) == WAKEFULNESS_AWAKE
&& isItBedTimeYetLocked(id)) {
if (isAttentiveTimeoutExpired(id, time)) {
// ... 不考慮 attentive timeout，大部分項目不支持 ...
} else if (shouldNapAtBedTimeLocked()) {
// ... 如果開啟了屏保，屏幕超時也會進入屏保 ...
} else {
// 更新 wakefulness 為 WAKEFULNESS_DOZING
changed = sleepDisplayGroupNoUpdateLocked(id, time,
PowerManager.GO_TO_SLEEP_REASON_TIMEOUT, 0, Process.SYSTEM_UID);
}
}
}
}
return changed;
}
private boolean isItBedTimeYetLocked(int groupId) {
if (!mBootCompleted) {
return false;
}
long now = mClock.uptimeMillis();
// 不考慮 attentive timeout，大部分項目不支持
if (isAttentiveTimeoutExpired(groupId, now)) {
return !isBeingKeptFromInattentiveSleepLocked(groupId);
} else {
return !isBeingKeptAwakeLocked(groupId);
}
}
private boolean isBeingKeptAwakeLocked(int groupId) {
return mStayOn // 開發(fā)者模式中是否打開"充電常亮"功能
|| mProximityPositive // 是否距離傳感器保持亮屏
|| (mDisplayGroupPowerStateMapper.getWakeLockSummaryLocked(groupId)
& WAKE_LOCK_STAY_AWAKE) != 0 // 是否有喚醒鎖保持亮屏
|| (mDisplayGroupPowerStateMapper.getUserActivitySummaryLocked(groupId) & (
USER_ACTIVITY_SCREEN_BRIGHT | USER_ACTIVITY_SCREEN_DIM)) != 0 // 是否有亮屏的用戶行為
|| mScreenBrightnessBoostInProgress; // 屏幕是否在亮度增強的過程中
}
現(xiàn)在要進入滅屏，只要沒有因素保持屏幕長亮，那么就會更新 wakefulness 為 WAKEFULNESS_DOZING。
現(xiàn)在設(shè)備進入了打盹狀態(tài)，打盹狀態(tài)的流程不就是 PowerManagerService之手動滅屏 分析過了嗎？ 如果設(shè)備進入打盹狀態(tài)，并且能成功啟動 doze dream，就會真正進入打盹狀態(tài)，否則進入休眠狀態(tài)。無論是設(shè)備進入打盹狀態(tài)，還是休眠狀態(tài)，屏幕最終會滅。
自動滅屏小結(jié)
自動滅屏的原理就是利用計算出的超時時間，發(fā)送一個定時消息來更新用戶行為，必要時更新 wakefulness，也就是更新系統(tǒng)狀態(tài)，從而改變請求的策略，最終改變了屏幕的狀態(tài)(亮、滅、暗，等等)。
延長亮屏?xí)r間
現(xiàn)在我們討論一個與自動滅屏有關(guān)的話題，那就是延長亮屏?xí)r間
private void updateUserActivitySummaryLocked(long now, int dirty) {
// ...
for (int groupId : mDisplayGroupPowerStateMapper.getDisplayGroupIdsLocked()) {
int groupUserActivitySummary = 0;
long groupNextTimeout = 0;
if (mDisplayGroupPowerStateMapper.getWakefulnessLocked(groupId) != WAKEFULNESS_ASLEEP) {
final long lastUserActivityTime =
mDisplayGroupPowerStateMapper.getLastUserActivityTimeLocked(groupId);
final long lastUserActivityTimeNoChangeLights =
mDisplayGroupPowerStateMapper.getLastUserActivityTimeNoChangeLightsLocked(
groupId);
// 1. 自動滅屏前，用戶觸摸TP，會導(dǎo)致用戶行為時間更新，從而延長亮屏?xí)r間
if (lastUserActivityTime >= mLastWakeTime) {
groupNextTimeout = lastUserActivityTime + screenOffTimeout - screenDimDuration;
if (now < groupNextTimeout) {
groupUserActivitySummary = USER_ACTIVITY_SCREEN_BRIGHT;
} else {
groupNextTimeout = lastUserActivityTime + screenOffTimeout;
if (now < groupNextTimeout) {
groupUserActivitySummary = USER_ACTIVITY_SCREEN_DIM;
}
}
}
// 2. 如果有更新用戶行為時帶有 PowerManager.USER_ACTIVITY_FLAG_NO_CHANGE_LIGHTS，那么也會延長亮屏
if (groupUserActivitySummary == 0
&& lastUserActivityTimeNoChangeLights >= mLastWakeTime) {
// 根據(jù) lastUserActivityTimeNoChangeLights 時間點重新計算滅屏?xí)r間
groupNextTimeout = lastUserActivityTimeNoChangeLights + screenOffTimeout;
if (now < groupNextTimeout) {
final DisplayPowerRequest displayPowerRequest =
mDisplayGroupPowerStateMapper.getPowerRequestLocked(groupId);
if (displayPowerRequest.policy == DisplayPowerRequest.POLICY_BRIGHT
|| displayPowerRequest.policy == DisplayPowerRequest.POLICY_VR) {
// 理論上講，屏幕超時，屏幕會先變暗，然而這里處理的為何是亮屏的請求策略
// 這是因為，假如沒有暗屏的時間呢？
groupUserActivitySummary = USER_ACTIVITY_SCREEN_BRIGHT;
} else if (displayPowerRequest.policy == DisplayPowerRequest.POLICY_DIM) {
groupUserActivitySummary = USER_ACTIVITY_SCREEN_DIM;
}
}
}
}
mDisplayGroupPowerStateMapper.setUserActivitySummaryLocked(groupId,
groupUserActivitySummary);
}
// ...
if (hasUserActivitySummary && nextTimeout >= 0) {
scheduleUserInactivityTimeout(nextTimeout);
}
}
可以看到，有兩種情況可以延長亮屏的時間
- 屏幕處于亮/暗時，如果用戶觸摸TP，那么會更新更新用戶行為時間，從而導(dǎo)致延長亮屏的時間。特別地，如果屏幕處于暗屏狀態(tài)，那么點擊觸摸屏，會導(dǎo)致屏幕變亮。
- 如果有更新用戶行為時帶有 PowerManager.USER_ACTIVITY_FLAG_NO_CHANGE_LIGHTS，那么也會延長亮屏。
本文分析用戶觸摸TP導(dǎo)致的延長亮屏過程，另外一個請讀者自行分析。
當(dāng)用戶觸摸TP時，底層Input系統(tǒng)會通過JNI調(diào)用 PowerManagerService#userActivityFromNative()
// frameworks/base/services/core/jni/com_android_server_input_InputManagerService.cpp
void NativeInputManager::pokeUserActivity(nsecs_t eventTime, int32_t eventType) {
android_server_PowerManagerService_userActivity(eventTime, eventType);
}
// frameworks/base/services/core/jni/com_android_server_power_PowerManagerService.cpp
void android_server_PowerManagerService_userActivity(nsecs_t eventTime, int32_t eventType) {
if (gPowerManagerServiceObj) {
// 調(diào)用 Java 層的 PowerManagerService#userActivityFromNative()
env->CallVoidMethod(gPowerManagerServiceObj,
gPowerManagerServiceClassInfo.userActivityFromNative,
nanoseconds_to_milliseconds(eventTime), eventType, 0);
}
}
// PowerManagerService.java
private void userActivityFromNative(long eventTime, int event, int displayId, int flags) {
userActivityInternal(displayId, eventTime, event, flags, Process.SYSTEM_UID);
}
private void userActivityInternal(int displayId, long eventTime, int event, int flags,
int uid) {
synchronized (mLock) {
// ...
// 更新用戶活動時間
if (userActivityNoUpdateLocked(groupId, eventTime, event, flags, uid)) {
// 更新電源狀態(tài)
updatePowerStateLocked();
}
}
}
原來用戶觸摸TP，會更新用戶行為的時間，那么用戶行為也會發(fā)生改變
private void updateUserActivitySummaryLocked(long now, int dirty) {
// ...
// 先移除更新用戶行為的定時消息
mHandler.removeMessages(MSG_USER_ACTIVITY_TIMEOUT);
// ...
for (int groupId : mDisplayGroupPowerStateMapper.getDisplayGroupIdsLocked()) {
int groupUserActivitySummary = 0;
long groupNextTimeout = 0;
if (mDisplayGroupPowerStateMapper.getWakefulnessLocked(groupId) != WAKEFULNESS_ASLEEP) {
final long lastUserActivityTime =
mDisplayGroupPowerStateMapper.getLastUserActivityTimeLocked(groupId);
final long lastUserActivityTimeNoChangeLights =
mDisplayGroupPowerStateMapper.getLastUserActivityTimeNoChangeLightsLocked(
groupId);
// 用戶觸摸TP，更新了用戶行為時間 lastUserActivityTime，因此這里重新計算超時時間
// 也就是說，延長了亮屏的時間
if (lastUserActivityTime >= mLastWakeTime) {
// 重新計算暗屏的超時時間
groupNextTimeout = lastUserActivityTime + screenOffTimeout - screenDimDuration;
if (now < groupNextTimeout) {
// 用戶行為是亮屏
groupUserActivitySummary = USER_ACTIVITY_SCREEN_BRIGHT;
} else {
// ...
}
}
}
// ...
// 再次發(fā)送定時消息，更新用戶行為
if (hasUserActivitySummary && nextTimeout >= 0) {
scheduleUserInactivityTimeout(nextTimeout);
}
}
由于用戶行為時間的更新，導(dǎo)致重新計算了暗屏的超時時間，并且用戶行為會更新為 USER_ACTIVITY_SCREEN_BRIGHT。
用戶行為的更新，也導(dǎo)致了請求策略的更新，如下
int getDesiredScreenPolicyLocked(int groupId) {
final int wakefulness = mDisplayGroupPowerStateMapper.getWakefulnessLocked(groupId);
final int wakeLockSummary = mDisplayGroupPowerStateMapper.getWakeLockSummaryLocked(groupId);
if (wakefulness == WAKEFULNESS_ASLEEP || sQuiescent) {
// ...
} else if (wakefulness == WAKEFULNESS_DOZING) {
// ...
}
if (mIsVrModeEnabled) {
// ...
}
if ((wakeLockSummary & WAKE_LOCK_SCREEN_BRIGHT) != 0
|| !mBootCompleted
|| (mDisplayGroupPowerStateMapper.getUserActivitySummaryLocked(groupId)
& USER_ACTIVITY_SCREEN_BRIGHT) != 0
|| mScreenBrightnessBoostInProgress) {
return DisplayPowerRequest.POLICY_BRIGHT;
}
// ...
}
可以看到，如果屏幕處于亮/暗狀態(tài)，用戶觸摸TP，請求策略更新為 DisplayPowerRequest.POLICY_BRIGHT， 最終導(dǎo)致屏幕為亮屏狀態(tài)。
另外，重新計算出的暗屏超時時間，會被用來發(fā)送定時消息來更新用戶行為，因此就相當(dāng)于重置了屏幕超時時間。
因此，觸摸TP導(dǎo)致屏幕處于亮屏狀態(tài)，并且重置了屏幕超時時間，那么就相當(dāng)于延長了亮屏的時間。
結(jié)束
如果明白了亮屏與滅屏的過程，自動滅屏的原理就沒有那么復(fù)雜，如果讀者在閱讀本文時，發(fā)現(xiàn)很多東西講的很簡單，那是因為前面的文章已經(jīng)分析過，所以讀者務(wù)必仔細(xì)閱讀前面兩篇文章。
以目前的三篇文章為根基，下一篇文章，我們將討論 PowerManagerService 的最后一個話題，喚醒鎖。
以上就是PowerManagerService之自動滅屏流程解析的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于PowerManagerService 自動滅屏的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！
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