android 电池（二）：android关机充电流程、充电画面显示

ZZZ:http://blog.csdn.net/xubin341719/article/details/8498580

分类：S5PXX(三星) 2013-01-13 18:50 14511人阅读 评论(15) 收藏 举报

关键词：android电池关机充电androidboot.mode charger关机充电 充电画面显示
平台信息:
内核：linux2.6/linux3.0
系统：android/android4.0
平台：S5PV310(samsungexynos 4210)

作者：xubin341719(欢迎转载，请注明作者)

欢迎指正错误，共同学习、共同进步！！

android 电池（一）：锂电池基本原理篇

android 电池（二）：android关机充电流程、充电画面显示

android 电池（三）：android电池系统

android电池（四）：电池 电量计(MAX17040)驱动分析篇

android电池（五）：电池 充电IC（PM2301）驱动分析篇

上一篇我们讲了锂电池的充放电的流程和电池的一些特性，这一节我们重点说一下android关机充电是怎么、充电画面显示是怎么实现的，这个在工作中也比较有用，我们开始做这一块的时候也走了不少的弯路。我记得我们做adnroid2.3的时候，关机状态和充电logo显示是在uboot中做的。应该是有两种做法，回头我再看下uboot中做画面显示那一块是怎么做的，这一节我们重点说系统中的充电logo显示。

一、android正常开机流程、关机充电流程

在写这篇文章之前我们先看两个流程：正常开机流程，关机充电系统启动流程

1、正常开机流程，按开机键。

可大致分成三部分

（1）、OS_level：UBOOT、kenrel、init这三步完成系统启动；

（2）、Android_level：这部分完成android部的初始化；

（3）、Home Screen：这部分就是我们看到的launcher部分。

2、关机充电系统启动流程

与前面相比，这个流程只走到init这一部分，就没有往后走了，这部分我们会在后面的代码中分析。

二、关机充电逻辑硬件逻辑

1、插入DC，charger IC从硬件上唤醒系统，相当于长按开机键开机。

下面这部分是charger IC连接系统的控制部分。

三、软件逻辑。

DC插入，其实相当于关机状态下“按开机键”开机。第一步要走UBOOT、kernel 、android init这一流程。

1、UBOOT

UBOOT启动代码我们不在这里详细分析，这里我们只要注意二个问题：

a：如何判断是DC插入；

b：设定setenv("bootargs", "androidboot.mode=charger")，androidboot.mode这个参数相当重要，这个参数决定系统是正常启动、还是关机充电状态。

Uboot/board/samsung/smdk4212/smkd4212.c

[cpp] view plain copy

1. intboard_late_init(void)
2. {
3. intkeystate=0;
4. printf("checkstartmode\n");
5. if((*(int*)0x10020800==0x19721212)||(*(int*)0x10020804==0x19721212)
6. ||(*(int*)0x10020808==0x19721212))//（1）、检查是否有DC插入；
7. {
8. setenv("bootargs","");//（2）、没有DC插入；
9. }else{//DC插入
10. inttmp=*(int*)0x11000c08;
11. *(int*)0x10020800=*(int*)0x10020804=0x19721212;
12. *(int*)0x11000c08=(tmp&(~0xc000))|0xc000;
13. udelay(10000);
14. if((*(int*)0x11000c04&0x80)!=0x80&&INF_REG4_REG!=0xf){
15. setenv("bootargs","androidboot.mode=charger");//（3）、设定bootargs为charger状态
16. printf("chargermode\n");
17. }else{
18. setenv("bootargs","");
19. }
20. *(int*)0x11000c08=tmp;
21. }
22. #ifdefCONFIG_CPU_EXYNOS4X12
23. intcharge_status=CheckBatteryLow();//（4）、检查电池电量；
24. keystate=board_key_check();//（5）、检查按键状态；
25. //fusebootloader
26. if(second_boot_info!=0){
27. boot_symbol=1;
28. INF_REG2_REG=0x8;
29. run_command(CONFIG_BOOTCMD_FUSE_BOOTLOADER,NULL);
30. }
31. if((INF_REG4_REG==0xd)){
32. //rebootdefault
33. charbuf[10];
34. sprintf(buf,"%d",CONFIG_BOOTDELAY);
35. setenv("bootdelay",buf);
36. setenv("reserved",NULL);
37. saveenv();
38. }elseif((INF_REG4_REG==0xe)||keystate==(0x1|0x2)){//（6）、按键进入fastboot模式；
39. //rebootbootloader
40. boot_symbol=1;
41. INF_REG2_REG=0x8;
42. printf("BOOTLOADER-FASTBOOT\n");
43. setenv("reserved","fastboot");
44. setenv("bootdelay","0");
45. }elseif((INF_REG4_REG==0xf)||keystate==(0x1|0x2|0x4)){//（7）、按键进入recovery模式；
46. //rebootrecovery
47. printf("BOOTLOADER-RECOVERY\n");
48. boot_symbol=1;
49. INF_REG2_REG=0x8;
50. setenv("reserved",CONFIG_BOOTCMD_RECOVERY);
51. setenv("bootdelay","0");
52. }else
53. if(keystate==(0x1|0x4)||second_boot_info!=0||partition_check()){//（8）、按键进入卡升级模式；
54. //2ndboot
55. printf("BOOTLOADER-2NDBOOTDEVICE\n");
56. boot_symbol=1;
57. INF_REG2_REG=0x8;
58. setenv("bootcmd",CONFIG_BOOTCOMMAND);
59. setenv("reserved",CONFIG_BOOTCMD_FUSE_RELEASE);
60. setenv("bootdelay","0");
61. }else{//（9）、正常启动；
62. //normalcase
63. charbuf[10];
64. sprintf(buf,"%d",CONFIG_BOOTDELAY);
65. setenv("bootdelay",buf);
66. }
67. INF_REG4_REG=0;
68. return0;
69. }

（1）、检查是否有DC插入；

[cpp] view plain copy

1. if((*(int*)0x10020800==0x19721212)||(*(int*)0x10020804==0x19721212)
2. (*(int*)0x10020808==0x19721212))

这部分检查寄存器的值。

（2）、没有DC插入；

（3）、设定bootargs为charger状态

[cpp] view plain copy

1. if((*(int*)0x11000c04&0x80)!=0x80&&INF_REG4_REG!=0xf){
2. setenv("bootargs","androidboot.mode=charger");

这是这部分的重点，如果能过寄存器判断是DC插入，把androidboot.mode设定为charger状态。

以下这部分根据需要加入，通过判断不同的情况进入不同的功能，如fastboot\revovery…………，这部分不做详细解释。

（4）、检查电池电量；

这个在正常开机状态下，如果检测电量太低，则不开机，这部分代码就不做分析。

（5）、检查按键状态；

我们这个平台有几种模式:fastboot\recovery\卡升级等……

（6）、按键进入fastboot模式；

（7）、按键进入recovery模式；

（8）、按键进入卡升级模式

（9）、正常启动；

2、kernel

这部分和正常启动是一样的。

3、init

前面所有的描述其实只有一点和正常启动不太一样，那就是在UBOOT中把androidboot.mode设定为charger状态，内核正常流程启动，然后到init时要对charger这种状态处理。

system\core\init\init.c

[cpp] view plain copy

1. intmain(intargc,char**argv)
2. {
3. ………………
4. action_for_each_trigger("early-init",action_add_queue_tail);
6. queue_builtin_action(wait_for_coldboot_done_action,"wait_for_coldboot_done");
7. queue_builtin_action(property_init_action,"property_init");
8. queue_builtin_action(keychord_init_action,"keychord_init");
9. queue_builtin_action(console_init_action,"console_init");//(1)、显示initlogo.rle，也就是android第二张图片;
10. queue_builtin_action(set_init_properties_action,"set_init_properties");
12. /*executeallthebootactionstogetusstarted*/
13. action_for_each_trigger("init",action_add_queue_tail);
15. /*skipmountingfilesystemsinchargermode*/
16. if(strcmp(bootmode,"charger")!=0){//(2)、这里就是UBOOT中设定的bootmode，如果是charger模式，跳过下面初始化；
17. action_for_each_trigger("early-fs",action_add_queue_tail);
18. action_for_each_trigger("fs",action_add_queue_tail);
19. action_for_each_trigger("post-fs",action_add_queue_tail);
20. action_for_each_trigger("post-fs-data",action_add_queue_tail);
21. }
23. queue_builtin_action(property_service_init_action,"property_service_init");
24. queue_builtin_action(signal_init_action,"signal_init");
25. queue_builtin_action(check_startup_action,"check_startup");
27. if(!strcmp(bootmode,"charger")){//(3)、如果为charger，则调用charger.c。
28. action_for_each_trigger("charger",action_add_queue_tail);
29. }else{
30. action_for_each_trigger("early-boot",action_add_queue_tail);
31. action_for_each_trigger("boot",action_add_queue_tail);
32. }
33. ……………………
34. }

(1)、显示initlogo.rle，也就是android第二张图片;

queue_builtin_action(console_init_action,"console_init");调用console_init_action

[cpp] view plain copy

1. staticintconsole_init_action(intnargs,char**args)
2. {
3. intfd;
4. chartmp[PROP_VALUE_MAX];
5. if(console[0]){
6. snprintf(tmp,sizeof(tmp),"/dev/%s",console);
7. console_name=strdup(tmp);
8. }
9. fd=open(console_name,O_RDWR);
10. if(fd>=0)
11. have_console=1;
12. close(fd);
13. if(load_565rle_image(INIT_IMAGE_FILE)){//这里定义rle文件的名称#defineINIT_IMAGE_FILE"/initlogo.rle"
14. fd=open("/dev/tty0",O_WRONLY);
15. if(fd>=0){//如果没有这张图片，就显示android字样，在屏幕左上角；
16. constchar*msg;
17. msg="\n"
18. "\n"
19. "\n"//consoleis40colsx30lines
20. "\n"
21. "\n"
22. "\n"
23. "\n"
24. "\n"
25. "\n"
26. "\n"
27. "ANDROID";
28. write(fd,msg,strlen(msg));
29. close(fd);
30. }
31. }
32. return0;
33. }

(2)、这里就是UBOOT中设定的bootmode，如果是charger模式，跳过下面初始化；

[cpp] view plain copy

1. /*skipmountingfilesystemsinchargermode*/
2. if(strcmp(bootmode,"charger")!=0){
3. action_for_each_trigger("early-fs",action_add_queue_tail);
4. action_for_each_trigger("fs",action_add_queue_tail);
5. action_for_each_trigger("post-fs",action_add_queue_tail);
6. action_for_each_trigger("post-fs-data",action_add_queue_tail);
7. }

(3)、如果为charger，则调用charger.c

[cpp] view plain copy

1. action_for_each_trigger("charger",action_add_queue_tail);

我们在后面细分charger这部分。

4、charger.c

这部分就是我们充电部分，充电画面显示的实现。

system\core\charger\charger.c

[cpp] view plain copy

1. intmain(intargc,char**argv)
2. {
3. ………………
4. klog_set_level(CHARGER_KLOG_LEVEL);
5. dump_last_kmsg();
6. LOGI("---------------STARTINGCHARGERMODE---------------\n");
8. gr_init();
9. gr_font_size(&char_width,&char_height);//(1)、初始化graphics,包括buf大小；
11. ev_init(input_callback,charger);//(2)初始化按键；
13. fd=uevent_open_socket(64*1024,true);
14. if(fd>=0){
15. fcntl(fd,F_SETFL,O_NONBLOCK);
16. ev_add_fd(fd,uevent_callback,charger);
17. }
19. charger->uevent_fd=fd;
20. coldboot(charger,"/sys/class/power_supply","add");//(3)、创建/sys/class/power_supply结点，把socket信息通知应用层；
22. ret=res_create_surface("charger/battery_fail",&charger->surf_unknown);
23. if(ret<0){
24. LOGE("Cannotloadimage\n");
25. charger->surf_unknown=NULL;
26. }
27. for(i=0;i<charger->batt_anim->num_frames;i++){//(4)、这里是显示chargerlogo，res_create_surface显示图片函数；
28. structframe*frame=&charger->batt_anim->frames[i];
29. ret=res_create_surface(frame->name,&frame->surface);
30. if(ret<0){
31. LOGE("Cannotloadimage%s\n",frame->name);
32. /*TODO:freethealreadyallocatedsurfaces...*/
33. charger->batt_anim->num_frames=0;
34. charger->batt_anim->num_cycles=1;
35. break;
36. }
37. }
38. ev_sync_key_state(set_key_callback,charger);
39. gr_fb_blank(true);
41. charger->next_screen_transition=now-1;
42. charger->next_key_check=-1;
43. charger->next_pwr_check=-1;
44. reset_animation(charger->batt_anim);
45. kick_animation(charger->batt_anim);
46. event_loop(charger);//（5）、event_loop循环，电池状态，检测按键是否按下；
47. return0;
49. }

(1)、初始化graphics,包括buf大小

android/bootable/recovery/minui/graphics.c

gr_init():minui/graphics.c［settty0 to graphic mode, open fb0]，设制tty0为图形模式，打开fb0;

[cpp] view plain copy

1. intgr_init(void)
2. {
3. gglInit(&gr_context);
4. GGLContext*gl=gr_context;
5. gr_init_font();
6. gr_vt_fd=open("/dev/tty0",O_RDWR|O_SYNC);
7. if(gr_vt_fd<0){
8. //Thisisnon-fatal;post-Cupcakekernelsdon'thavetty0.
9. perror("can'topen/dev/tty0");
11. }elseif(ioctl(gr_vt_fd,KDSETMODE,(void*)KD_GRAPHICS)){
12. //However,ifwedoopentty0,weexpecttheioctltowork.
13. perror("failedKDSETMODEtoKD_GRAPHICSontty0");
14. gr_exit();
15. return-1;
16. }
17. gr_fb_fd=get_framebuffer(gr_framebuffer);
18. if(gr_fb_fd<0){
19. gr_exit();
20. return-1;
21. }
22. get_memory_surface(&gr_mem_surface);
23. fprintf(stderr,"framebuffer:fd%d(%dx%d)\n",
24. gr_fb_fd,gr_framebuffer[0].width,gr_framebuffer[0].height);
25. /*startwith0asfront(displayed)and1asback(drawing)*/
26. gr_active_fb=0;
27. set_active_framebuffer(0);
28. gl->colorBuffer(gl,&gr_mem_surface);
29. gl->activeTexture(gl,0);
30. gl->enable(gl,GGL_BLEND);
31. gl->blendFunc(gl,GGL_SRC_ALPHA,GGL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA);
32. gr_fb_blank(true);
33. gr_fb_blank(false);
34. return0;
36. }

(2)android/bootable/recovery/minui/events.c

ev_init():minui/events.c[open /dev/input/event*]打开 /dev/input/event*

这部分是在，充电状态下，按键操作的初始化，比如：短按显示充电logo，长按开机，初始化代码如下。

[cpp] view plain copy

1. intev_init(ev_callbackinput_cb,void*data)
2. {
3. DIR*dir;
4. structdirent*de;
5. intfd;
6. dir=opendir("/dev/input");//打开驱动结点；
7. if(dir!=0){
8. while((de=readdir(dir))){
9. unsignedlongev_bits[BITS_TO_LONGS(EV_MAX)];
10. //fprintf(stderr,"/dev/input/%s\n",de->d_name);
11. if(strncmp(de->d_name,"event",5))continue;
12. fd=openat(dirfd(dir),de->d_name,O_RDONLY);
13. if(fd<0)continue;
14. /*readtheevbitsoftheinputdevice*/
15. if(ioctl(fd,EVIOCGBIT(0,sizeof(ev_bits)),ev_bits)<0){
16. close(fd);
17. continue;
18. }
19. /*TODO:addabilitytospecifyeventmasks.Fornow,justassume
20. *thatonlyEV_KEYandEV_RELeventtypesareeverneeded.*/
21. if(!test_bit(EV_KEY,ev_bits)&&!test_bit(EV_REL,ev_bits)){
22. close(fd);
23. continue;
24. }
25. ev_fds[ev_count].fd=fd;
26. ev_fds[ev_count].events=POLLIN;
27. ev_fdinfo[ev_count].cb=input_cb;
28. ev_fdinfo[ev_count].data=data;
29. ev_count++;
30. ev_dev_count++;
31. if(ev_dev_count==MAX_DEVICES)break;
32. }
33. }
34. return0;
35. }

(3)、创建/sys/class/power_supply结点，把socket信息通知应用层

uevent_open_socket这个函数是通过kobject_uevent的方式通知的应用层，就是往一个socket广播一个消息，只需要在应用层打开socket监听NETLINK_KOBJECT_UEVENT组的消息，就可以收到了,主要是创建了socket接口获得uevent的文件描述符，然后触发/sys/class/power_supply目录及其子目录下的uevent，然后接受并创建设备节点，至此设备节点才算创建。

(4)、这里显示charger logo，res_create_surface显示图片函数；

res_create_surface:minui/resource.c[create surfaces for all bitmaps used later, include icons, bmps]

创建surface为所以的位图，包括图标、位图。 这些图片的位置为：system\core\charger\images

（5）、event_loop循环，电池状态，检测按键是否按下；

5、event_loop

这个函数判断按键状态，DC是否插拔。如果长按开机：执行android_reboot(ANDROID_RB_RESTART,0, 0);如果拔出DC:执行android_reboot(ANDROID_RB_POWEROFF,0, 0);

[cpp] view plain copy

1. staticvoidevent_loop(structcharger*charger)
2. {
3. intret;
4. while(true){
5. int64_tnow=curr_time_ms();//（1）、获得当前时间；
6. LOGV("[%lld]event_loop()\n",now);
7. handle_input_state(charger,now);//（2）、检查按键状态；
8. handle_power_supply_state(charger,now);//(3)、检查DC是否拔出；
9. /*doscreenupdatelastincaseanyoftheabovewanttostart
10. *screentransitions(animations,etc)
11. */
12. update_screen_state(charger,now);//(4)、对按键时间状态标志位的判断，显示不同电量的充电logo;
13. wait_next_event(charger,now);
14. }
15. }

（1）、获得当前时间；

int64_t now = curr_time_ms();

这个时间来判断，有没有屏幕超时，如果超时关闭屏幕充电logo显示。

（2）、检查按键状态；

[cpp] view plain copy

1. staticvoidhandle_input_state(structcharger*charger,int64_tnow)
2. {
3. process_key(charger,KEY_POWER,now);
4. if(charger->next_key_check!=-1&&now>charger->next_key_check)
5. charger->next_key_check=-1;
6. }
7. 我们再看下：process_key(charger,KEY_POWER,now);
8. staticvoidprocess_key(structcharger*charger,intcode,int64_tnow)
9. {
10. ………………
11. if(code==KEY_POWER){
12. if(key->down){
13. int64_treboot_timeout=key->timestamp+POWER_ON_KEY_TIME;
14. if(now>=reboot_timeout){//如果长按power键，就重新启动，也就是重启开机；
15. LOGI("[%lld]rebooting\n",now);
16. android_reboot(ANDROID_RB_RESTART,0,0);//重启命令；
17. }
18. ………………
19. }
21. key->pending=false;
22. }

（3）、检查DC是否拔出；

handle_power_supply_state(charger, now);

[cpp] view plain copy

1. staticvoidhandle_power_supply_state(structcharger*charger,int64_tnow)
2. {
3. if(charger->num_supplies_online==0){
4. if(charger->next_pwr_check==-1){
5. charger->next_pwr_check=now+UNPLUGGED_SHUTDOWN_TIME;
6. LOGI("[%lld]deviceunplugged:shuttingdownin%lld(@%lld)\n",
7. now,UNPLUGGED_SHUTDOWN_TIME,charger->next_pwr_check);
8. }elseif(now>=charger->next_pwr_check){
9. LOGI("[%lld]shuttingdown\n",now);
10. android_reboot(ANDROID_RB_POWEROFF,0,0);//如果DC拔出，则关机；
11. }
12. ………………
13. }

(4)、对按键时间状态标志位的判断，显示不同电量的充电logo;

update_screen_state(charger, now);

这个函数比较长了，其实做用就是：我们在状态的过程中,充电logo的电量是要增加的，比如电量是20%时，要从第一格开始闪烁；如果是80%时，则要从第三格开始闪烁，电量显示就是通过这个函数来计算实现的。

[cpp] view plain copy

1. staticvoidupdate_screen_state(structcharger*charger,int64_tnow)
2. {
3. structanimation*batt_anim=charger->batt_anim;
4. intcur_frame;
5. intdisp_time;
7. if(!batt_anim->run||now<charger->next_screen_transition)
8. return;
10. /*animationisover,blankscreenandleave*/
11. if(batt_anim->cur_cycle==batt_anim->num_cycles){
12. reset_animation(batt_anim);
13. charger->next_screen_transition=-1;
14. gr_fb_blank(true);
15. LOGV("[%lld]animationdone\n",now);
16. return;
17. }
19. disp_time=batt_anim->frames[batt_anim->cur_frame].disp_time;
21. /*animationstarting,setuptheanimation*/
22. if(batt_anim->cur_frame==0){
23. intbatt_cap;
24. intret;
26. LOGV("[%lld]animationstarting\n",now);
27. batt_cap=get_battery_capacity(charger);
28. if(batt_cap>=0&&batt_anim->num_frames!=0){
29. inti;
31. /*findfirstframegivencurrentcapacity*/
32. for(i=1;i<batt_anim->num_frames;i++){
33. if(batt_cap<batt_anim->frames[i].min_capacity)
34. break;
35. }
36. batt_anim->cur_frame=i-1;
38. /*showthefirstframefortwiceaslong*/
39. disp_time=batt_anim->frames[batt_anim->cur_frame].disp_time*2;
40. }
42. batt_anim->capacity=batt_cap;
43. }
45. /*unblankthescreenonfirstcycle*/
46. if(batt_anim->cur_cycle==0)
47. gr_fb_blank(false);
49. /*drawthenewframe(@cur_frame)*/
50. redraw_screen(charger);
52. /*ifwedon'thaveanimframes,weonlyhaveoneimage,sojustbump
53. *thecyclecounterandexit
54. */
55. if(batt_anim->num_frames==0||batt_anim->capacity<0){
56. LOGV("[%lld]animationmissingorunknownbatterystatus\n",now);
57. charger->next_screen_transition=now+BATTERY_UNKNOWN_TIME;
58. batt_anim->cur_cycle++;
59. return;
60. }
62. /*schedulenextscreentransition*/
63. charger->next_screen_transition=now+disp_time;
65. /*advanceframecntrtothenextvalidframe
66. *ifnecessary,advancecyclecntr,andresetframecntr
67. */
68. batt_anim->cur_frame++;
70. /*iftheframeisusedforlevel-only,thatisonlyshowitwhenit's
71. *thecurrentlevel,skipitduringtheanimation.
72. */
73. while(batt_anim->cur_frame<batt_anim->num_frames&&
74. batt_anim->frames[batt_anim->cur_frame].level_only)
75. batt_anim->cur_frame++;
76. if(batt_anim->cur_frame>=batt_anim->num_frames){
77. batt_anim->cur_cycle++;
78. batt_anim->cur_frame=0;
80. /*don'tresetthecyclecounter,sinceweusethatasasignal
81. *inatestabovetocheckifanimationisover
82. */
83. }
84. }

下面是不能容量时显示logo的函数：

[cpp] view plain copy

1. staticstructframebatt_anim_frames[]={
2. {
3. .name="charger/battery_0",
4. .disp_time=750,
5. .min_capacity=0,
6. },
7. {
8. .name="charger/battery_1",
9. .disp_time=750,
10. .min_capacity=20,
11. },
12. {
13. .name="charger/battery_2",
14. .disp_time=750,
15. .min_capacity=40,
16. },
17. {
18. .name="charger/battery_3",
19. .disp_time=750,
20. .min_capacity=60,
21. },
22. {
23. .name="charger/battery_4",
24. .disp_time=750,
25. .min_capacity=80,
26. .level_only=true,
27. },
28. {
29. .name="charger/battery_5",
30. .disp_time=750,
31. .min_capacity=BATTERY_FULL_THRESH,
32. },
33. };

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