Android wakelock机制

浏览数：15 / 时间：2015年06月11日

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，一种是永久的锁住，这样的锁除非显式的放开，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，其他情况 isHeld 状态是不会改变的。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再正真意义上的去操作。一下进行了永久锁的测试：从测试我们可以看到使用计数和计数锁的区别。

(一).内核维护了:
1).两个链表，active_wake_locks[WAKE_LOCK_TYPE_COUNT]
active_wake_locks[0]维护的是suspend lock.
active_wake_locks[1]维护的是idle lock.
2).一个链表，inactive_locks来记录所有处于inactive状态的锁.

(二). 下面讲述应用层申请的锁怎么传到kernel下面的，来理解
   整个wakelock的框架。
   比如/sys/power/wake_lock 下面的PowerManagerService
   的生成过程。

   1). Android 提供了现成 android.os.PowerManager 类 ,类中
   提供 newWakeLock(int flags, String tag)方法来取得相应
   层次的锁，此函数的定义
      frameworks/base/core/java/android/os/PowerManager.java
   下面，应用程序在申请wake_lock时都会有调用。
   实例：
      PowerManager pm = (PowerManager)getSystemService(Context.POWER_SERVICE);
      PowerManager.WakeLock wl = pm.newWakeLock
                                                (PowerManager.SCREEN_DIM_WAKE_LOCK, “My Tag”);
      wl.acquire();//申请锁这个里面会调用PowerManagerService里面acquireWakeLock()

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


2). frameworks层
/frameworks/base/services/java/com/android/server/
PowerManagerService.java
这个类是来管理所有的应用程序申请的wakelock。比如音视
频播放器，camera等申请的wakelock都是通过这个类来管理的。
static final String PARTIAL_NAME = "PowerManagerService"
Power.acquireWakeLock(Power.PARTIAL_WAKE_LOCK,
                                                               PARTIAL_NAME);
这个函数调用Power类里面的acquireWakeLock()，此时的
PARTIAL_NAME作为参数传递到底层去。

/frameworks/base/core/java/android/os/Power.java
public static native void acquireWakeLock(int lock, String id);
注：native申明的方法在Power类中没有实现，其实现体在
   frameworks/base/core/jni/android_os_Power.cpp中，所
   以调用Power类的acquireWakeLock()方法时会调用JNI
   下的实现方法。

3).JNI层的实现
   路径：frameworks/base/core/jni/android_os_Power.cpp
static void acquireWakeLock(JNIEnv *env, jobject clazz,
                                                      jint lock, jstring idObj)
  {
**************
   const char *id = env->GetStringUTFChars(idObj, NULL);
   acquire_wake_lock(lock, id);
   env->ReleaseStringUTFChars(idObj, id);
  }
   注：在acquireWakeLock()中调用了
         路径下hardware/libhardware_legacy/power/power.c下面
的acquire_wake_lock(lock, id)

4).与kernel层的交互
在power.c下的acquire_wake_lock(lock, id)函数如下：
int acquire_wake_lock(int lock, const char* id)
{
**************
   return write(fd, id, strlen(id));
}
注： fd就是文件描述符，在此表示”/sys/power/wake_lock”
      id就是从PowerManagerService类中传下来的参数即：
      PARTIAL_NAME = "PowerManagerService"
      到此就是通过文件系统来与kernel层交互的地方。

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