Android电源管理系统详解

"这篇文档详细介绍了Android系统的电源管理，包括标准的Linux休眠和唤醒过程，以及Android如何在这些基础之上进行优化以适应移动设备的特性。" 在Android系统中，电源管理是至关重要的，因为它直接影响到设备的电池寿命和用户体验。Android电源管理基于标准的Linux内核电源管理机制，但针对智能手机和平板电脑等移动设备的特殊需求进行了定制。 **标准Linux休眠过程**： 1. **Power Management Notifiers 执行**：在休眠前，系统会执行电源管理通知器（PM SUSPEND PREPARE），通知系统中的各个组件准备进入低功耗模式。 2. **任务冻结**：所有正在运行的任务被冻结，停止它们的执行以减少内存占用。 3. **宣布目标系统睡眠状态**：系统向平台处理代码宣告即将进入的睡眠状态。 4. **设备暂停**：设备被挂起，进入低功耗状态，减少电力消耗。 5. **平台特定的全局休眠准备方法**：执行特定于平台的全局休眠准备方法，以确保硬件准备就绪。 6. **非引导CPU离线**：除了主CPU外，其他CPU被关闭，进一步降低功耗。 7. **剩余CPU中断禁用**：在主CPU上禁用中断，防止在休眠期间接收新事件。 8. **晚期设备休眠**：执行设备的晚期休眠操作，通常涉及总线驱动程序的动作。 9. **系统进入睡眠**：调用平台特定的全局方法，将系统置于睡眠状态。 **标准Linux唤醒过程**： 1. **主CPU切换**：根据需要，主CPU被切换到适当的工作模式。 2. **早期设备恢复**：设备的早期恢复操作开始，同样由总线驱动程序完成。 3. **主CPU中断启用**：重新启用主CPU上的中断，允许系统接收新的事件。 4. **非引导CPU启用**：其他CPU重新上线，恢复多核操作。 5. **平台特定的全局恢复准备方法**：执行平台特定的全局恢复准备工作。 6. **设备唤醒**：设备从休眠状态恢复，恢复正常工作。 7. **任务解冻**：之前冻结的任务恢复执行。 8. **电源管理通知器执行**：执行PM_POST_SUSPEND，通知系统已从休眠状态恢复。 **用户控制休眠**： 用户可以通过Linux的sys文件系统来控制系统的休眠状态。例如，通过`cat /sys/power/state`可以查看当前支持的休眠方式，如standby（休眠到RAM）、mem（也休眠到RAM）和disk（休眠到磁盘，即休眠到硬盘）。其中，standby模式虽然耗电量稍大，但回到工作状态的速度更快。 休眠操作可以通过`echo mem > /sys/power/state`这样的命令来触发，使系统进入休眠状态。在Android系统中，电源管理还涉及到屏幕亮度控制、后台进程管理、待机模式以及其他节能策略，以优化电池寿命并提供流畅的用户体验。 Android电源管理的优化还包括对CPU频率的动态调整、屏幕背光控制、连接性管理（如Wi-Fi和移动数据）以及应用级别的电源优化。这些功能共同确保了Android设备在保持性能的同时，能够有效地管理电池使用，延长设备的使用时间。