Güç yönetimi

Android, araca özel güç yönetimini desteklemek için bir CarPowerManagementService hizmeti ve bir CarPowerManager arayüzü sağlar.

Durum geçişleri Araç Ana Kontrol Ünitesi (VMCU) tarafından tetiklenir. VMCU ile iletişim kurmak için entegratörler çeşitli bileşenleri uygulamalıdır. Entegratörler, Araç donanımı soyutlama katmanı (VHAL) ve çekirdek uygulamasıyla entegrasyondan sorumludur. Entegratörler aynı zamanda uyanıklık kaynaklarını devre dışı bırakmaktan ve kapatmaların süresiz olarak ertelenmemesini sağlamaktan da sorumludur.

Terminoloji

Bu terimler bu belgenin tamamında kullanılmaktadır:

Sistem tasarımı

Bu bölümde AAOS'un uygulama işlemcisinin güç durumunu nasıl temsil ettiği ve hangi modüllerin güç yönetimi sistemini uyguladığı açıklanmaktadır. Bu materyal aynı zamanda bu modüllerin birlikte nasıl çalıştığını ve durum geçişlerinin tipik olarak nasıl gerçekleştiğini de açıklamaktadır.

Araba güç durumu makinesi

AAOS, AP'nin güç durumunu temsil etmek için bir durum makinesi kullanır. Durum makinesi aşağıda gösterilen durumları sağlar:

Şekil 1. Araba güç durumu makinesi.

En yaygın geçişler mavi renkle vurgulanır. Bunlar durumlar ve ortak geçişlerdir:

• RAM'i askıya al. Araç ve SoC kapalı. Hiçbir kod yürütülmüyor. Güç SoC RAM'de korunur.
• VHAL'ı bekleyin. Sürücü, örneğin bir kapıyı açarak araçla etkileşime girdiğinde VMCU, SoC'ye güç uygular. AAOS, RAM'e Askıya Alma durumundan devam eder ve VHAL ile koordinasyonu beklediği VHAL'i Bekle moduna girer.
• Açık. VHAL, AAOS'a Açık durumuna girmesini söyler. Bu durumda, AAOS tamamen çalışıyor ve sürücüyle etkileşimde bulunuyor.
• Kapatma Hazırlığı. Sürücü sürüşü bitirdiğinde VHAL, AAOS'a Kapatma Hazırlığına girmesini söyler. Bu durumda ekran ve ses kapalıdır ve AAOS sürücüyle etkileşime girmez. Android sistemi hala çalışıyor ve uygulamaları ve Android sistemini güncellemek ücretsizdir. Varsa güncellemeler tamamlandığında Android sistemi VHAL Bitirmeyi Bekle durumuna girer.
• VHAL Finish'i bekleyin. Bu noktada AAOS, VHAL'e kapanmaya hazır olduğunu bildirir. VMCU'nun SoC'yi Derin Uyku'ya yerleştirmesi ve uygulama işlemcisinin gücünü kesmesi bekleniyor. AAOS, herhangi bir kod yürütülmemesine rağmen RAM'i Askıya Al durumundadır.

Güç yönetimi modülleri

Güç yönetim sistemi şu modüllerden oluşur:

Derin uyku/hazırda bekletme özelliği (Android'i RAM/diske askıya alma) çekirdekte uygulanır. Bu özellik, /sys/power/state konumunda bulunan özel bir dosya olarak kullanıcı alanına sunulur. Bu dosyaya mem veya disk yazılarak AAOS askıya alınır.

CPMS, güç durumunu diğer hizmetler ve HAL'lerle koordine eder. CPMS yukarıda açıklanan durum makinesini uygular ve bir güç durumu geçişi meydana geldiğinde her gözlemciye bildirim gönderir. Bu hizmet aynı zamanda donanıma mesaj göndermek için VHAL'i kullanır.

CPPD, CPMS kontrolü ele alana kadar güç politikasını yönetir. Ayrıca yerel dinleyicilere güç politikası değişikliği bildirimleri de gönderir.

Bazı özellikler VHAL'de tanımlanmıştır. VMCU ile iletişim kurmak için CPMS bu özellikleri okur ve yazar. uygulamalar, güç durumu değişikliklerini izlemek için CPM'de tanımlanan arayüzü kullanabilir. Bu arayüz aynı zamanda uygulamaların güç politikası dinleyicilerini kaydetmesine de olanak tanır. Bu API, Java'dan çağrılabilir ve @hide / @System API ile açıklanır; bu, yalnızca ayrıcalıklı uygulamalar tarafından kullanılabileceği anlamına gelir. Bu modüller, uygulamalar ve hizmetler arasındaki ilişki aşağıda gösterilmektedir:

Şekil 2. Güç bileşenleri referans şeması.

Mesaj sırası

Önceki bölümde güç yönetim sistemini oluşturan modüller anlatılmıştır. Bu bölümde modüllerin ve uygulamaların nasıl iletişim kurduğunu açıklamak için derin uykuya girme ve derin uykudan çıkma örnekleri kullanılır:

Derin uykuya girin

Yalnızca VMCU derin uykuyu başlatabilir. Derin uyku başlatıldığında VMCU, VHAL aracılığıyla CPMS'ye bir bildirim gönderir. CPMS, durumu SHUTDOWN PREPARE olarak değiştirir ve CPM tarafından sağlanan yeni bir durum kimliğiyle onStateChanged() yöntemini çağırarak bu durum geçişini tüm gözlemcilere (CPMS'yi izleyen uygulamalar ve hizmetler) yayınlar.

CPM, uygulamalar/hizmetler ile CPMS arasında aracılık eder. Uygulamalar/hizmetler için onStateChanged() yöntemi, CPM'nin onStateChanged() yönteminde eşzamanlı olarak çağrılır. Çoğu uygulama ve hizmetin bu çağrıdan geri dönmeden önce hazırlıklarını tamamlaması gerekir. Ayrıcalıklı servislerin PRE_SHUTDOWN_PREPARE , SUSPEND_ENTER , POST_SUSPEND_ENTER için dönüş yaptıktan sonra asenkron olarak hazırlıklarına devam etmelerine izin verilir. Bu durumda ayrıcalıklı hizmetin, hazırlığını tamamladığında sağlanan CompletablePowerStateChangeFuture nesnesindecomplete() öğesini çağırması gerekir. SHUTDOWN_PREPARE için eşzamansız hazırlığa izin verilmediğini unutmayın. DEEP_SLEEP_ENTRY , VHAL'e gönderilmeden önce CPMS, periyodik olarak kapatma erteleme isteklerini VHAL'e gönderir.

Tüm CPM nesneleri kapatma hazırlıklarını tamamladığında CPMS, VHAL'e AP_POWER_STATE_REPORT gönderir ve bu daha sonra VMCU'ya AP'nin askıya alınmaya hazır olduğunu bildirir. CPMS ayrıca çekirdeği askıya alan askıya alma yöntemini de çağırır.

Yukarıda açıklanan sıra aşağıda gösterilmektedir:

Şekil 3. Derin uykuya girin.

CPM tarafından sağlanan programlama arayüzleri

Bu bölümde sistem uygulamaları ve hizmetleri için CPM tarafından sağlanan Java API açıklanmaktadır. Bu API, sistem yazılımının şunları yapmasını sağlar:

• AP'deki güç durumu değişikliklerini izleyin.
• Güç politikalarını uygulayın.

CPM tarafından sağlanan API'leri çağırmak için şu adımları kullanın:

1. BGBM örneğini edinmek için Araba API'sini çağırın.
2. Adım 1'de oluşturulan nesnede uygun yöntemi çağırın.

CarPowerManager nesnesi oluşturma

Bir CPM nesnesi oluşturmak için Araba nesnesinin getCarManager() yöntemini çağırın. Bu yöntem CPM nesneleri oluşturmak için kullanılan bir cephedir. Bir CPM nesnesi oluşturmak için argüman olarak android.car.Car.POWER_SERVICE öğesini belirtin.

Car car = Car.createCar(this);
CarPowerManager powerManager =
  (CarPowerManager) car.getCarManager(android.car.Car.POWER_SERVICE);

CarPowerStateDinleyici ve kayıt

Sistem uygulamaları ve hizmetleri, CarPowerManager.CarPowerStateListener uygulanarak güç durumu değişikliği bildirimlerini alabilir. Bu arayüz, CPMS'nin güç durumu değiştirildiğinde çağrılan bir geri çağırma işlevi olan onStateChanged() yöntemini tanımlar. Aşağıdaki örnek, arayüzü uygulayan yeni bir anonim sınıfı tanımlar:

private final CarPowerManager.CarPowerStateListener powerListener =
  new CarPowerManager.CarPowerStateListener () {
    @Override
     public void onStateChanged(int state) {
       Log.i(TAG, "onStateChanged() state = " + state);
     }
};

Bu dinleyici nesnesine bir güç durumu geçişini izleme talimatını vermek için yeni bir yürütme iş parçacığı oluşturun ve dinleyiciyi ve bu iş parçacığını CPM nesnesine kaydedin:

executor = new ThreadPerTaskExecutor();
powerManager.setListener(powerListener, executor);

Güç durumu değiştirildiğinde, dinleyici nesnesinin onStateChanged() yöntemi, yeni güç durumunu temsil edecek bir değerle çağrılır. Gerçek değer ile güç durumu arasındaki ilişki CarPowerManager tanımlanmıştır ve aşağıdaki tabloda gösterilmektedir:

CarPowerStateListener kaydını silme

CPM'ye kayıtlı tüm dinleyici nesnelerinin kaydını silmek için clearListener yöntemini çağırın:

powerManager.clearListener();

Android uygulamanızda sistem entegrasyonu

Entegratörler aşağıdaki öğelerden sorumludur:

• Android'i askıya almak için çekirdek arayüzünü uygulama.
• VHAL işlevlerini şu amaçlarla uygulamak:
  • Askıya alma veya kapatma işleminin başlatılmasını arabadan Android'e yayın.
  • Kapatmaya hazır mesajını Android'den araca gönderin.
  • Linux çekirdek arayüzü aracılığıyla Android'in kapatılmasını veya askıya alınmasını başlatın.
• Cihaz askıya alındığında tüm uyanık kalma kaynaklarının devre dışı bırakıldığından emin olun.
• Kapatma işlemini süresiz olarak ertelememek için uygulamaların yeterince hızlı kapandığından emin olun.
• Askıya alma veya hazırda bekletme modunu engellememek için BSP'nin cihaz bileşenlerini güç politikasına göre açtığından (veya kapattığından) emin olun.

Çekirdek arayüzü: /sys/power/state

AAOS, bir uygulama veya hizmet, RAM'e askıya alma için mem veya disk askıya alma için diske /sys/power/state konumunda bulunan bir dosyaya yazdığında, cihazı askıya alma moduna geçirir. Entegratörün bu dosyayı izleyen ve Linux'u güç askıya alma durumuna sokan bir işlev sağlaması gerekir. Bu işlev, VMCU'ya cihazın tamamen kapandığını bildirmek için VMCU'ya bir GPIO gönderebilir. Entegratör ayrıca VHAL'in VMCU'ya son mesajı göndermesi ile sistemin askıya alma veya kapatma moduna geçmesi arasındaki yarış koşullarının ortadan kaldırılmasından da sorumludur.

VHAL sorumluluğu

VHAL, araç ağı ile Android arasında bir arayüz sağlar. VHAL:

• Askıya alma veya kapatma işleminin başlatılmasını arabadan Android'e yayar.
• Kapatmaya hazır mesajını Android'den araca gönderir.
• Linux çekirdek arayüzü aracılığıyla Android'in kapatılmasını veya askıya alınmasını başlatır.

CPMS, VHAL'e kapanmaya hazır olduğunu bildirdiğinde, VHAL, kapatmaya hazır mesajını VMCU'ya gönderir. Tipik olarak UART, SPI ve USB gibi çip üzerindeki çevre birimleri mesajı iletir. Mesaj gönderildikten sonra CPMS, cihazı askıya almak veya kapatmak için çekirdek komutunu çağırır. Bunu yapmadan önce VHAL veya BSP, VMCU'ya cihazın gücünü kesmenin güvenli olduğunu bildirmek için bir GPIO'yu değiştirebilir.

VHAL, VHAL aracılığıyla güç yönetimini kontrol eden aşağıdaki özellikleri desteklemelidir:

AP_POWER_STATE_REPORT

Android'in mevcut güç yönetimi durumunu raporlamak için bu özelliği kullanın. Bu özellik iki tamsayı içerir:

• int32Values[0] : Geçerli durumun AraçApPowerStateReport numaralandırması.
• int32Values[1] : Milisaniye cinsinden erteleme veya uyku veya kapatma süresi. Bu değerin anlamı ilk değere bağlıdır.

İlk değer aşağıdaki değerlerden birini alabilir. VehicleApPowerStateReport.aidl hardware/interfaces/automotive/vehicle/aidl/android/hardware/automotive/vehicle dosyasında saklanan daha spesifik açıklamalar içerir.

Durum bağımsız olarak veya VMCU aracılığıyla bir talebe yanıt olarak ayarlanabilir.

AP_POWER_STATE_REQ

Bu özellik, Android'i farklı bir güç durumuna geçirmek için VMCU tarafından gönderilir ve iki tam sayı içerir:

• int32Values[0] : Geçiş yapılacak yeni durumu temsil eden VehicleApPowerStateReq numaralandırma değeri.
• int32Values[1] : VehicleApPowerStateShutdownParam numaralandırma değeri. Bu değer yalnızca SHUTDOWN_PREPARE mesajı için gönderilir ve içerdiği seçenekleri Android'e iletir.

İlk tam sayı değeri, Android'in geçiş yapacağı yeni durumu temsil eder. Anlambilim, VehicleApPowerStateReq.aidl tanımlanmış ve aşağıda verilmiştir:

VehicleApPowerStateShutdownParam , VehicleApPowerStateShutdownParam.aidl tanımlanmıştır. Bu numaralandırma şu öğelere sahiptir:

Uyandırma kaynakları

Cihaz askıya alma modundayken entegratörün uygun uyandırma kaynaklarını devre dışı bırakması gerekir. Yaygın uyandırma kaynakları arasında kalp atışları, modem, Wi-Fi ve Bluetooth bulunur. Tek geçerli uyandırma kaynağı, SoC'yi uyandırmak için VMCU'dan gelen bir kesinti olmalıdır. Bu, VMCU'nun uzaktan uyandırma olayları (uzaktan motor çalıştırma gibi) için modemi dinleyebileceğini varsayar. Bu işlevsellik AP'ye gönderilirse modeme hizmet verecek başka bir uyandırma kaynağının eklenmesi gerekir.

Uygulamalar

OEM'lerin, uygulamaları hızla kapatabilmeleri ve süreci süresiz olarak ertelememeleri için yazarken dikkatli olmaları gerekir.

Ek

Kaynak kod ağacındaki dizinler

Sınıf diyagramı

Bu sınıf şeması, güç yönetimi sistemindeki Java sınıflarını ve arayüzlerini görüntüler:

Şekil 4. Güç sınıfı diyagramı.

Nesne ilişkisi

Şekil 5, hangi nesnelerin diğer nesnelere referanslara sahip olduğunu göstermektedir. Kenar, kaynak nesnenin hedef nesneye bir referans tuttuğu anlamına gelir. Örneğin, AraçHAL'in bir PropertyHalService nesnesine referansı vardır.

Şekil 5. Nesne referans diyagramı.