android功耗優化（2）--對齊喚醒
概況
Android手機上安裝的不少應用都會頻繁喚醒手機（喚醒系統、喚醒屏幕），形成手機耗電等現象。良好的對齊喚醒管理方案，就是對後臺應用待機時不頻繁喚醒，智能節省電量。android
實現原理：APK做爲該功能的入口，勾選應用後，將勾選的應用寫入黑名單，並通知framework黑名單內容變化；framework接收到通知後，自動獲取黑名單中的應用，保存到列表中；在framework調用接口中檢測應用是否在黑名單中，若是在黑名單中則檢測鬧鐘類型，若是鬧鐘類型是0或2，對應修改成1或3。數據庫
應用層功能實現
APK界面初始化
在ForbitAlarmLogic構造方法中初始化了數組列表listPkgs、forbitPkgs、allowPkgs、showPkgs。數組
listPkgs：表示須要設置對齊喚醒的應用，若是這些應用已經安裝，就會顯示在對齊喚醒設置的界面上。初始數據從/data/data/com.***.android.security/app_bin/forbitapplist.xml中獲取，若是文件不存在，則從本地資源數組security_array_savepower_forbitalarms中獲取。app
forbitPkgs：表示對齊喚醒名單，即禁止喚醒的名單，界面勾選的應用。初始數據從SharedPreference數據庫名ManagerUtil.PRE_NAME（com.***.android.savepowermanager_preferences）中獲取鍵值ManagerUtil.FORBIT_ALARM_APP_LIST_KEY中保存的數據，將獲取的數據保存到forbitPkgs數組中，若是沒有數據則返回null。ide
allowPkgs：表示容許喚醒的名單，界面沒有勾選的應用。初始數據從SharedPreference數據庫ManagerUtil.PRE_NAME（com.***.android.savepowermanager_preferences）中獲取鍵值爲ManagerUtil.ALLOW_ALARM_APP_LIST_KEY中保存的數據，將獲取的數據保存到allowPkgs數組列表中；若是沒有數據則返回null。優化
showPkgs：表示要顯示在對齊喚醒設置界面的數組應用列表，在數據初始化以前先將該數組清空。對齊喚醒方案優化以前，該數組保存的是listPkgs列表與已安裝應用的交集。優化以後，同時還保存了已安裝的第三方應用。ui
public ForbitAlarmLogic(Context ctx) {
this.mCtx = ctx;
pm = ctx.getPackageManager();
xmlAppList = Util.getDefaultDataPath(ctx) + "/app_bin/applist.xml";
String xmlFile = Util.getDefaultDataPath(ctx)+"/app_bin/forbitapplist.xml";
File f = new File(xmlFile);
if (!f.exists()) {
Log.e("forbitapplist not exist!");
String[] strs = mCtx.getResources().getStringArray(R.array.security_array_savepower_forbitalarms);
for (String str : strs) {
listPkgs.add(str);
}
} else {
readFromXmlWithFilename(xmlFile, listPkgs);
}
// readFromXml();
Set<String> forbitset = (Set<String>)ManagerUtil.getPreferenceValue(mCtx, ManagerUtil.PRE_NAME,
ManagerUtil.FORBIT_ALARM_APP_LIST_KEY, null, 4);
if (forbitset != null) {
Iterator<String> forbitir = forbitset.iterator();
while(forbitir.hasNext()) {
String forbit = forbitir.next();
forbitPkgs.add(forbit);
}
}
Set<String> allowset = (Set<String>)ManagerUtil.getPreferenceValue(mCtx, ManagerUtil.PRE_NAME,
ManagerUtil.ALLOW_ALARM_APP_LIST_KEY, null, 4);
if (allowset != null) {
Iterator<String> allowir = allowset.iterator();
while(allowir.hasNext()) {
String allow = allowir.next();
allowPkgs.add(allow);
}
}
}
public ArrayList<DroidApp> getListApps() {
if (forbitPkgs.size() == 0) {
Set<String> forbitset= (Set<String>)ManagerUtil.getPreferenceValue(mCtx, ManagerUtil.PRE_NAME,
ManagerUtil.FORBIT_ALARM_APP_LIST_KEY, null, 4);
if (forbitset == null) {
readFromXml();
HashSet<String> forbitPkgsSet = new HashSet<String>();
for (String pkg : forbitPkgs) {
forbitPkgsSet.add(pkg);
}
ManagerUtil.savePreferenceValue(mCtx, ManagerUtil.PRE_NAME,
ManagerUtil.FORBIT_ALARM_APP_LIST_KEY, forbitPkgsSet, 4);
} else {
Iterator<String> forbitir = forbitset.iterator();
while(forbitir.hasNext()) {
String forbit = forbitir.next();
forbitPkgs.add(forbit);
}
}
}
showPkgs.clear();
ArrayList<DroidApp> apps = new ArrayList<DroidApp>();
final List<PackageInfo> installed = pm.getInstalledPackages(0);
String name = null;
for (final PackageInfo appInfo : installed){
String pkg = appInfo.packageName;
if (listPkgs.contains(pkg)) {
DroidApp app = new DroidApp();
name = pm.getApplicationLabel(appInfo.applicationInfo).toString();
app.name = name;
app.icon = appInfo.applicationInfo.loadIcon(pm);
if (forbitPkgs.contains(pkg)) {
app.online_switch = true;
} else if (allowPkgs.contains(pkg)) {
app.online_switch = false;
} else {
app.online_switch = true;
}
app.pkg = pkg;
apps.add(app);
showPkgs.add(pkg);
Log.d("in white list and installed package is : "+pkg);
} else {
// 已經安裝的第三方應用
if ((appInfo.applicationInfo.uid > 10000)
&& (appInfo.applicationInfo.flags & ApplicationInfo.FLAG_SYSTEM) == 0
&& (appInfo.applicationInfo.flags & ApplicationInfo.FLAG_UPDATED_SYSTEM_APP) == 0) {
String pkgName = appInfo.packageName;
DroidApp app = new DroidApp();
app.name = pm.getApplicationLabel(appInfo.applicationInfo).toString();
app.icon = appInfo.applicationInfo.loadIcon(pm);
// app.online_switch = true;
if (forbitPkgs.contains(pkg)) {
app.online_switch = true;
} else if (allowPkgs.contains(pkg)) {
app.online_switch = false;
} else {
app.online_switch = true;
}
app.pkg = pkgName;
apps.add(app);
showPkgs.add(pkgName);
Log.d("not in white list and installed third package is : "+pkgName);
}
}
}
return apps;
}
private class GetListDataThread implements Runnable {
@Override
public void run() {
// TODO Auto-generated method stub
appList = mFbAmLogic.getListApps();
resultList.clear();
for (DroidApp app : appList) {
Log.d("getListApps appname = " + app.pkg);
if (app.online_switch) {
if (app.pkg != null && app.pkg.length() > 0) {
resultList.add(app.pkg);
saveList.add(app.pkg);
}
}
}
Message msg = Message.obtain();
msg.what = MSG_SHOWLIST;
handler.sendMessage(msg);
}
}
ForbitAlarmLogic類的getListApps()方法中從新爲forbitPkgs數組賦值this
若是forbitPkgs爲空，即在構造方法中沒有獲取到數據，從新從上面數據庫中獲取數據；若是仍然是空，則從/data/data/com.***.android.security/app_bin/applist.xml文件中獲取，保存到forbitPkgs數組中。code
手機管家中顯示的對齊喚醒名單主要有：
（1）、forbitapplist.xml文件與已安裝應用的交集應用；xml
（2）、已安裝的第三方應用。
APK響應機制
APK在啓動以後，就已經設置好了黑白名單，初始化過程就是加載界面的過程。
響應點擊事件
界面初始化完畢以後，將處於勾選狀態的應用保存到兩個數組列表：resultList、saveList。響應點擊事件時，將應用移除resultList列表，或添加到resultList列表中。
界面退出機制
在onPause()方法中判斷resultList與saveList是否相同，若是不相同則從新保存對齊喚醒名單，並通知AlarmManagerService。
public void onPause() {
// TODO Auto-generated method stub
super.onPause();
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
// TODO Auto-generated method stub
boolean isSameContent = true;
for (int i = 0; i < saveList.size(); i++) {
Log.d("saveList "+ i + " = "+saveList.get(i));
}
for (int j = 0; j < resultList.size(); j++) {
Log.d("resultList "+ j + " = "+resultList.get(j));
}
if (saveList.size() == resultList.size()) {
Log.i("saveList == resultList");
for (String result : resultList) {
String xmlAppList = "/data/data/com.***.android.security/app_bin/applist.xml";
ArrayList<String> forbitPkgs = new ArrayList<String>();
ForbitAlarmLogic.readFromXmlWithFilename(xmlAppList, forbitPkgs);
if (!forbitPkgs.contains(result)) {
Log.i(result + "Not In applist.xml");
isSameContent = false;
break;
}
if (!saveList.contains(result)) {
Log.i(result + "Not In SaveList");
isSameContent = false;
break;
}
}
} else {
Log.i("saveList Changed");
isSameContent = false;
}
if (!isSameContent) {
Log.i("ForbitAlarmSetting save Data");
mFbAmLogic.saveAlarmAppMap(resultList);
}
}
}).start();
}
（1）、如何從新保存名單？
首先，清空allowPkgs和forbitPkgs，即先清空容許啓動的應用列表和禁止啓動的應用列表。
其次，將禁止喚醒的應用（即界面上處於勾選狀態的應用）添加到forbitPkgs中，並寫入/data/data/com.***.android.security/app_bin/applist.xml文件中。同時寫入對應鍵值爲ManagerUtil.FORBIT_ALARM_APP_LIST_KEY數據庫中。
再次，將容許喚醒的應用（界面上沒有勾選的應用）添加到allowPkgs中，並寫入對應鍵值爲ManagerUtil.ALLOW_ALARM_APP_LIST_KEY數據庫中。
最後，通知AlarmManagerService。
（2）、如何通知AlarmManagerService？
上面數據保存完畢後，發送廣播：com.***.android.savepower.forbitalarmapplistchanged，通知AlarmManagerService。
public static void notifyFramework(final Context ctx) {
new Thread(){
public void run() {
try {
Thread.sleep(200);
Intent intent = new Intent();
intent.setAction(ManagerUtil.INTENT_FORBITALARM_LIST_CHANGED);
ctx.sendBroadcast(intent);
} catch (InterruptedException e) {
Log.e("applist.xml send broadcast error");
}
};
}.start();
}
流程圖以下：
安裝第三方應用
在PackageReceiver類中接收到包安裝的廣播後，將第三方應用添加到白名單，從新獲取對齊喚醒數據。
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
// TODO Auto-generated method stub
Log.d("automatically add newly installed applications into blacklist."
+ " packageName = " + packageName);
synchronized (PackageReceiver.this) {
mForbitAlarmLogic = ForbitAlarmLogic
.getInstance(mCtx);
mForbitAlarmLogic
.packageReceiverApkAdded(packageName);
}
}
}).start();
AlarmManagerService實現機制
接收廣播
當對齊喚醒名單發生變化時，會發送forbitalarmapplistchanged 廣播。AlarmManagerService定義了該廣播的接收器，用來接收APK發送的廣播。從applist.xml（/data/data/com.***.android.security/app_bin/applist.xml）文件中讀取應用保存到全局變量mHashtable中。
class UpdateXmlReceiver extends BroadcastReceiver {
public UpdateXmlReceiver() {
IntentFilter filter = new IntentFilter();
filter.addAction(ACTION_SAVEPOWER_UPDATEXML);
getContext().registerReceiver(this, filter);
}
@Override
public void onReceive(Context context, Intent intent) {
synchronized (mLock) {
// TODO Auto-generated method stub
if(YulongFeature.FEATURE_REDUCE_RTC_WAKEUP){
mHashtable.clear();
Slog.d(TAG, "Receive savepower broadcast, read xml again.");
getPackageNameFromXml();
}
}
}
}
private void getPackageNameFromXml() {
FileReader permReader = null;
try {
permReader = new FileReader(xmlNewFile);
Slog.d(TAG, "getPackageNameFromXml : read xmlNewFile ");
} catch (FileNotFoundException e) {
try {
permReader = new FileReader(xmlFile);
Slog.d(TAG, "getPackageNameFromXml : read xmlFile ");
} catch (FileNotFoundException e1) {
// TODO Auto-generated catch block
Slog.d(TAG, "getPackageNameFromXml, can not find config xml ");
return;
}
}
try {
XmlPullParser parser = Xml.newPullParser();
parser.setInput(permReader);
XmlUtils.beginDocument(parser, "channel");
while (true) {
XmlUtils.nextElement(parser);
if (parser.getEventType() == XmlPullParser.END_DOCUMENT) {
break;
}
String name = parser.getName();
if ("item".equals(name)) {
int id = Integer.parseInt(parser.getAttributeValue(null, "id"));
if (id <= 0) {
Slog.w(TAG, "<item> without name at "
+ parser.getPositionDescription());
XmlUtils.skipCurrentTag(parser);
continue;
}
String packagename = parser.getAttributeValue(null, "name");
if (packagename == null) {
Slog.w(TAG, "<item> without name at "
+ parser.getPositionDescription());
XmlUtils.skipCurrentTag(parser);
continue;
}
Slog.d(TAG, "getPackageNameFromXml : id is " + id + " name is " + packagename);
mHashtable.put(id, packagename);
XmlUtils.skipCurrentTag(parser);
} else {
XmlUtils.skipCurrentTag(parser);
continue;
}
}
permReader.close();
} catch (XmlPullParserException e) {
Slog.w(TAG, "Got execption parsing permissions.", e);
} catch (IOException e) {
Slog.w(TAG, "Got execption parsing permissions.", e);
}
}
修改鬧鐘類型
在調用setImpl方法設置鬧鐘時，咱們經過修改鬧鐘的類型來實現對齊喚醒功能。
if (type == AlarmManager.RTC_WAKEUP || type == AlarmManager.ELAPSED_REALTIME_WAKEUP) {
if(mHashtable.containsValue(callingPackage)){
if (AlarmManager.RTC_WAKEUP == type) {
type = AlarmManager.RTC;
Slog.v(TAG, "change alarm type RTC_WAKEUP to RTC for " + callingPackage);
}
if (AlarmManager.ELAPSED_REALTIME_WAKEUP == type) {
type = AlarmManager.ELAPSED_REALTIME;
Slog.v(TAG, "change alarm type ELAPSED_REALTIME_WAKEUP to ELAPSED_REALTIME for " + callingPackage);
}
}
}
對齊喚醒添加機制
（1）、第三方應用所有添加到對齊喚醒名單；
（2）、禁止系統應用驗證前添加到對齊喚醒名單，避免致使系統異常。
A. 系統核心應用不容許加入對齊喚醒名單，即位於system/priv-app目錄下的應用不能夠加入對齊喚醒名單；
- 1. stm8低功耗 喚醒
- 2. STM32，CubeMX，低功耗模式：RTC喚醒
- 3. STM32的待機喚醒—低功耗
- 4. Android系統開發之喚醒與功耗
- 5. STM32L0系列單片機低功耗(STOP)使用+RTC喚醒+LPUART(DMA方式)喚醒+LPTIM喚醒
- 6. android 功耗（1）---android 功耗分析方法和優化
- 7. Android* 的喚醒鎖
- 8. Android 功耗與內存優化
- 9. 實戰經驗，Nordic 52832 低功耗模式與喚醒機制
- 10. 海思平臺EC20低功耗修眠喚醒
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