android 电池（二）：android关机充电流程、充电画面显示

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
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int board_late_init (void)

{

int keystate = 0;

printf("check start mode\n");

if ((*(int *)0x10020800==0x19721212) || (*(int *)0x10020804==0x19721212)

|| (*(int *)0x10020808==0x19721212)) //（1）、检查是否有DC插入；

{

setenv ("bootargs", "");//（2）、没有DC插入；

} else {//DC插入

int tmp=*(int *)0x11000c08;

*(int *)0x10020800=*(int *)0x10020804=0x19721212;

*(int *)0x11000c08=(tmp&(~0xc000))|0xc000;

udelay(10000);

if ((*(int *)0x11000c04 & 0x80)!=0x80 && INF_REG4_REG != 0xf) {

setenv ("bootargs", "androidboot.mode=charger");//（3）、设定bootargs为charger状态

printf("charger mode\n");

} else {

setenv ("bootargs", "");

}

*(int *)0x11000c08=tmp;

}

#ifdef CONFIG_CPU_EXYNOS4X12

int charge_status=CheckBatteryLow();//（4）、检查电池电量；

keystate=board_key_check();//（5）、检查按键状态；

// fuse bootloader

if(second_boot_info != 0) {

boot_symbol=1;

INF_REG2_REG =0x8;

run_command(CONFIG_BOOTCMD_FUSE_BOOTLOADER, NULL);

}

if((INF_REG4_REG == 0xd)) {

// reboot default

char buf[10];

sprintf(buf, "%d", CONFIG_BOOTDELAY);

setenv ("bootdelay", buf);

setenv ("reserved", NULL);

saveenv();

} else if((INF_REG4_REG == 0xe) || keystate == (0x1 | 0x2)) {//（6）、按键进入fastboot模式；

// reboot bootloader

boot_symbol=1;

INF_REG2_REG =0x8;

printf("BOOTLOADER - FASTBOOT\n");

setenv ("reserved", "fastboot");

setenv ("bootdelay", "0");

} else if((INF_REG4_REG == 0xf) || keystate == (0x1 | 0x2 | 0x4)) {//（7）、按键进入recovery模式；

// reboot recovery

printf("BOOTLOADER - RECOVERY\n");

boot_symbol=1;

INF_REG2_REG =0x8;

setenv ("reserved", CONFIG_BOOTCMD_RECOVERY);

setenv ("bootdelay", "0");

} else

if(keystate == (0x1 | 0x4) || second_boot_info != 0 || partition_check()) {//（8）、按键进入卡升级模式；

// 2nd boot

printf("BOOTLOADER - 2ND BOOT DEVICE\n");

boot_symbol=1;

INF_REG2_REG =0x8;

setenv ("bootcmd", CONFIG_BOOTCOMMAND);

setenv ("reserved", CONFIG_BOOTCMD_FUSE_RELEASE);

setenv ("bootdelay", "0");

} else {//（9）、正常启动；

// normal case

char buf[10];

sprintf(buf, "%d", CONFIG_BOOTDELAY);

setenv ("bootdelay", buf);

}

INF_REG4_REG = 0;

return 0;

}

（1）、检查是否有DC插入；

[cpp] view
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if ((*(int *)0x10020800==0x19721212) || (*(int *)0x10020804==0x19721212)

(*(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
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if ((*(int *)0x11000c04 & 0x80)!=0x80 && INF_REG4_REG != 0xf) {

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
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int main(int argc, char **argv)

{

………………

action_for_each_trigger("early-init", action_add_queue_tail);

queue_builtin_action(wait_for_coldboot_done_action, "wait_for_coldboot_done");

queue_builtin_action(property_init_action, "property_init");

queue_builtin_action(keychord_init_action, "keychord_init");

queue_builtin_action(console_init_action, "console_init"); //(1)、显示initlogo.rle，也就是android第二张图片;

queue_builtin_action(set_init_properties_action, "set_init_properties");

/* execute all the boot actions to get us started */

action_for_each_trigger("init", action_add_queue_tail);

/* skip mounting filesystems in charger mode */

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；

action_for_each_trigger("early-fs", action_add_queue_tail);

action_for_each_trigger("fs", action_add_queue_tail);

action_for_each_trigger("post-fs", action_add_queue_tail);

action_for_each_trigger("post-fs-data", action_add_queue_tail);

}

queue_builtin_action(property_service_init_action, "property_service_init");

queue_builtin_action(signal_init_action, "signal_init");

queue_builtin_action(check_startup_action, "check_startup");

if (!strcmp(bootmode, "charger")) {//(3)、如果为charger，则调用charger.c。

action_for_each_trigger("charger", action_add_queue_tail);

} else {

action_for_each_trigger("early-boot", action_add_queue_tail);

action_for_each_trigger("boot", action_add_queue_tail);

}

……………………

}

(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
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static int console_init_action(int nargs, char **args)

{

int fd;

char tmp[PROP_VALUE_MAX];

if (console[0]) {

snprintf(tmp, sizeof(tmp), "/dev/%s", console);

console_name = strdup(tmp);

}

fd = open(console_name, O_RDWR);

if (fd >= 0)

have_console = 1;

close(fd);

if( load_565rle_image(INIT_IMAGE_FILE) ) {//这里定义rle文件的名称#define INIT_IMAGE_FILE "/initlogo.rle"

fd = open("/dev/tty0", O_WRONLY);

if (fd >= 0) {//如果没有这张图片，就显示android字样，在屏幕左上角；

const char *msg;

msg = "\n"

"\n"

"\n" // console is 40 cols x 30 lines

"\n"

"\n"

"\n"

"\n"

"\n"

"\n"

"\n"

" A N D R O I D ";

write(fd, msg, strlen(msg));

close(fd);

}

}

return 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；

[cpp] view
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/* skip mounting filesystems in charger mode */

if (strcmp(bootmode, "charger") != 0) {

action_for_each_trigger("early-fs", action_add_queue_tail);

action_for_each_trigger("fs", action_add_queue_tail);

action_for_each_trigger("post-fs", action_add_queue_tail);

action_for_each_trigger("post-fs-data", action_add_queue_tail);

}

(3)、如果为charger，则调用charger.c

[cpp] view
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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
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int main(int argc, char **argv)

{

………………

klog_set_level(CHARGER_KLOG_LEVEL);

dump_last_kmsg();

LOGI("--------------- STARTING CHARGER MODE ---------------\n");

gr_init();

gr_font_size(&char_width, &char_height); //(1)、初始化graphics,包括buf大小；

ev_init(input_callback, charger);//(2)初始化按键；

fd = uevent_open_socket(64*1024, true);

if (fd >= 0) {

fcntl(fd, F_SETFL, O_NONBLOCK);

ev_add_fd(fd, uevent_callback, charger);

}

charger->uevent_fd = fd;

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；

ret = res_create_surface("charger/battery_fail", &charger->surf_unknown);

if (ret < 0) {

LOGE("Cannot load image\n");

charger->surf_unknown = NULL;

}

for (i = 0; i < charger->batt_anim->num_frames; i++) {//(4)、这里是显示charger logo，res_create_surface显示图片函数；

struct frame *frame = &charger->batt_anim->frames[i];

ret = res_create_surface(frame->name, &frame->surface);

if (ret < 0) {

LOGE("Cannot load image %s\n", frame->name);

/* TODO: free the already allocated surfaces... */

charger->batt_anim->num_frames = 0;

charger->batt_anim->num_cycles = 1;

break;

}

}

ev_sync_key_state(set_key_callback, charger);

gr_fb_blank(true);

charger->next_screen_transition = now - 1;

charger->next_key_check = -1;

charger->next_pwr_check = -1;

reset_animation(charger->batt_anim);

kick_animation(charger->batt_anim);

event_loop(charger);//（5）、event_loop循环，电池状态，检测按键是否按下；

return 0;

}

(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
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int gr_init(void)

{

gglInit(&gr_context);

GGLContext *gl = gr_context;

gr_init_font();

gr_vt_fd = open("/dev/tty0", O_RDWR | O_SYNC);

if (gr_vt_fd < 0) {

// This is non-fatal; post-Cupcake kernels don't have tty0.

perror("can't open /dev/tty0");

} else if (ioctl(gr_vt_fd, KDSETMODE, (void*) KD_GRAPHICS)) {

// However, if we do open tty0, we expect the ioctl to work.

perror("failed KDSETMODE to KD_GRAPHICS on tty0");

gr_exit();

return -1;

}

gr_fb_fd = get_framebuffer(gr_framebuffer);

if (gr_fb_fd < 0) {

gr_exit();

return -1;

}

get_memory_surface(&gr_mem_surface);

fprintf(stderr, "framebuffer: fd %d (%d x %d)\n",

gr_fb_fd, gr_framebuffer[0].width, gr_framebuffer[0].height);

/* start with 0 as front (displayed) and 1 as back (drawing) */

gr_active_fb = 0;

set_active_framebuffer(0);

gl->colorBuffer(gl, &gr_mem_surface);

gl->activeTexture(gl, 0);

gl->enable(gl, GGL_BLEND);

gl->blendFunc(gl, GGL_SRC_ALPHA, GGL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA);

gr_fb_blank(true);

gr_fb_blank(false);

return 0;

}

(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
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int ev_init(ev_callback input_cb, void *data)

{

DIR *dir;

struct dirent *de;

int fd;

dir = opendir("/dev/input");//打开驱动结点；

if(dir != 0) {

while((de = readdir(dir))) {

unsigned long ev_bits[BITS_TO_LONGS(EV_MAX)];

// fprintf(stderr,"/dev/input/%s\n", de->d_name);

if(strncmp(de->d_name,"event",5)) continue;

fd = openat(dirfd(dir), de->d_name, O_RDONLY);

if(fd < 0) continue;

/* read the evbits of the input device */

if (ioctl(fd, EVIOCGBIT(0, sizeof(ev_bits)), ev_bits) < 0) {

close(fd);

continue;

}

/* TODO: add ability to specify event masks. For now, just assume

* that only EV_KEY and EV_REL event types are ever needed. */

if (!test_bit(EV_KEY, ev_bits) && !test_bit(EV_REL, ev_bits)) {

close(fd);

continue;

}

ev_fds[ev_count].fd = fd;

ev_fds[ev_count].events = POLLIN;

ev_fdinfo[ev_count].cb = input_cb;

ev_fdinfo[ev_count].data = data;

ev_count++;

ev_dev_count++;

if(ev_dev_count == MAX_DEVICES) break;

}

}

return 0;

}

(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
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static void event_loop(struct charger *charger)

{

int ret;

while (true) {

int64_t now = curr_time_ms();//（1）、获得当前时间；

LOGV("[%lld] event_loop()\n", now);

handle_input_state(charger, now);//（2）、检查按键状态；

handle_power_supply_state(charger, now);// (3)、检查DC是否拔出；

/* do screen update last in case any of the above want to start

* screen transitions (animations, etc)

*/

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;

wait_next_event(charger, now);

}

}

（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
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static void handle_input_state(struct charger *charger, int64_t now)

{

process_key(charger, KEY_POWER, now);

if (charger->next_key_check != -1 && now > charger->next_key_check)

charger->next_key_check = -1;

}

我们再看下：process_key(charger, KEY_POWER, now);

static void process_key(struct charger *charger, int code, int64_t now)

{

………………

if (code == KEY_POWER) {

if (key->down) {

int64_t reboot_timeout = key->timestamp + POWER_ON_KEY_TIME;

if (now >= reboot_timeout) {//如果长按power键，就重新启动，也就是重启开机；

LOGI("[%lld] rebooting\n", now);

android_reboot(ANDROID_RB_RESTART, 0, 0);//重启命令；

}

………………

}

key->pending = false;

}

（3）、检查DC是否拔出；

handle_power_supply_state(charger, now);

[cpp] view
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static void handle_power_supply_state(struct charger *charger, int64_t now)

{

if (charger->num_supplies_online == 0) {

if (charger->next_pwr_check == -1) {

charger->next_pwr_check = now + UNPLUGGED_SHUTDOWN_TIME;

LOGI("[%lld] device unplugged: shutting down in %lld (@ %lld)\n",

now, UNPLUGGED_SHUTDOWN_TIME, charger->next_pwr_check);

} else if (now >= charger->next_pwr_check) {

LOGI("[%lld] shutting down\n", now);

android_reboot(ANDROID_RB_POWEROFF, 0, 0);//如果DC拔出，则关机；

}

………………

}

(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
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static void update_screen_state(struct charger *charger, int64_t now)

{

struct animation *batt_anim = charger->batt_anim;

int cur_frame;

int disp_time;

if (!batt_anim->run || now < charger->next_screen_transition)

return;

/* animation is over, blank screen and leave */

if (batt_anim->cur_cycle == batt_anim->num_cycles) {

reset_animation(batt_anim);

charger->next_screen_transition = -1;

gr_fb_blank(true);

LOGV("[%lld] animation done\n", now);

return;

}

disp_time = batt_anim->frames[batt_anim->cur_frame].disp_time;

/* animation starting, set up the animation */

if (batt_anim->cur_frame == 0) {

int batt_cap;

int ret;

LOGV("[%lld] animation starting\n", now);

batt_cap = get_battery_capacity(charger);

if (batt_cap >= 0 && batt_anim->num_frames != 0) {

int i;

/* find first frame given current capacity */

for (i = 1; i < batt_anim->num_frames; i++) {

if (batt_cap < batt_anim->frames[i].min_capacity)

break;

}

batt_anim->cur_frame = i - 1;

/* show the first frame for twice as long */

disp_time = batt_anim->frames[batt_anim->cur_frame].disp_time * 2;

}

batt_anim->capacity = batt_cap;

}

/* unblank the screen on first cycle */

if (batt_anim->cur_cycle == 0)

gr_fb_blank(false);

/* draw the new frame (@ cur_frame) */

redraw_screen(charger);

/* if we don't have anim frames, we only have one image, so just bump

* the cycle counter and exit

*/

if (batt_anim->num_frames == 0 || batt_anim->capacity < 0) {

LOGV("[%lld] animation missing or unknown battery status\n", now);

charger->next_screen_transition = now + BATTERY_UNKNOWN_TIME;

batt_anim->cur_cycle++;

return;

}

/* schedule next screen transition */

charger->next_screen_transition = now + disp_time;

/* advance frame cntr to the next valid frame

* if necessary, advance cycle cntr, and reset frame cntr

*/

batt_anim->cur_frame++;

/* if the frame is used for level-only, that is only show it when it's

* the current level, skip it during the animation.

*/

while (batt_anim->cur_frame < batt_anim->num_frames &&

batt_anim->frames[batt_anim->cur_frame].level_only)

batt_anim->cur_frame++;

if (batt_anim->cur_frame >= batt_anim->num_frames) {

batt_anim->cur_cycle++;

batt_anim->cur_frame = 0;

/* don't reset the cycle counter, since we use that as a signal

* in a test above to check if animation is over

*/

}

}

下面是不能容量时显示logo的函数：

[cpp] view
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static struct frame batt_anim_frames[] = {

{

.name = "charger/battery_0",

.disp_time = 750,

.min_capacity = 0,

},

{

.name = "charger/battery_1",

.disp_time = 750,

.min_capacity = 20,

},

{

.name = "charger/battery_2",

.disp_time = 750,

.min_capacity = 40,

},

{

.name = "charger/battery_3",

.disp_time = 750,

.min_capacity = 60,

},

{

.name = "charger/battery_4",

.disp_time = 750,

.min_capacity = 80,

.level_only = true,

},

{

.name = "charger/battery_5",

.disp_time = 750,

.min_capacity = BATTERY_FULL_THRESH,

},

};

原创链接：http://blog.csdn.net/xubin341719/article/details/8498580