Android 4.4 Kitkat Phone工作流程浅析(十一)__PSensor工作流程浅析

本文代码以MTK平台Android 4.4为分析对象，与Google原生AOSP有些许差异，请读者知悉。

前置文章：

《Android 4.4 Kitkat Phone工作流程浅析(一)__概要和学习计划》

《Android 4.4 Kitkat Phone工作流程浅析(二)__UI结构分析》

《Android 4.4 Kitkat Phone工作流程浅析(三)__MO(去电)流程分析》

《Android 4.4 Kitkat Phone工作流程浅析(四)__RILJ工作流程简析》

《Android 4.4 Kitkat Phone工作流程浅析(五)__MT(来电)流程分析》

《Android 4.4 Kitkat Phone工作流程浅析(六)__InCallActivity显示更新流程》

《Android 4.4 Kitkat Phone工作流程浅析(七)__来电(MT)响铃流程》

《Android 4.4 Kitkat Phone工作流程浅析(八)__Phone状态分析》

《Android 4.4 Kitkat Phone工作流程浅析(九)__状态通知流程分析》

《Android 4.4 Kitkat Phone工作流程浅析(十)__"通话显示"查询流程》

概要

       在Android手机通话过程中，用户将手机靠近/远离头部，会导致手机屏幕灭/亮，这实际上是Proximity Sensor在起作用(参考1)。通俗的来讲Proximity Sensor就是近距离传感器，后文简写为PSensor，近距离传感器可用于测量物体靠近或远离。根据PSensor的这一特征，在计数以及自动化控制等领域都有使用近距离传感器(参考2，参考3)。目前，市面上主流的智能手机均包含了近距离传感器。PSensor检测到手机被遮挡则关闭屏幕，反之则点亮屏幕，一方面可以省电(LCD是耗电大户)，另一方面可以防止用户近耳接听时触碰到屏幕引发误操作。

       本文主要分析PSensor在整个通话过程中实现屏幕亮灭的控制原理。

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ProximitySensor初始化流程

       在Android 4.4以后，Phone分为了TeleService和InCallUI两个部分，通话过程中PSensor的控制由packages/apps/InCallUI/src/com/android/incallui/ProximitySensor.java负责。在以前发布的文章《Android 4.4 Kitkat Phone工作流程浅析(七)__来电(MT)响铃流程》和《Android 4.4 Kitkat Phone工作流程浅析(九)__状态通知流程分析》中已经分析通话状态变更流程 ( Modem->RILC->RILJ->Framework->Telephony->InCallUI ) ，而TeleService与InCallUI建立连接是在通话状态变更之后。因此ProximitySensor的初始化建立在通话状态第一次变更后，整个流程如图1所示：

图 1 ProximitySensor初始化流程

       InCallUI与TeleService通过两种方式进行通信，即Broadcast和AIDL。当MO流程发起时，InCallUI最终会通过广播的方式将MO请求传递给TeleService。而当通话状态返回以及通话控制命令发起时，InCallUI和TeleService之间将会通过AIDL的方式进行通信，即CallHandlerService和CallHandlerServiceProxy，以及CallCommandService和CallCommandClient。使用AIDL方式通信需要建立连接(bindService)，而在建立连接的时候对ProximitySensor进行了初始化操作。

ProximitySensor初始化小结

1. ProximitySensor初始化是在InCallPresenter中完成；

在InCallPresenter中实例化了ProximitySensor对象并将其添加到Set<InCallStateListener>序列中，当通话状态变更时回调ProximitySensor的onStateChanged()方法。

2. ProximitySensor的初始化依赖于InCallUI中CallHandlerService的绑定；

当TeleService通过bindService连接CallHandlerServiceProxy和CallHandlerService时，经过逐步调用后完成ProximitySensor的初始化。而bindService的调用则依赖于Call State的改变，Call State的改变有两种情况：incoming 和 update，即当有来电或者通话状态改变时，会触发TeleService的bindService操作。

ProximitySensor使用流程

       通话状态变更之后ProximitySensor完成初始化。ProximitySensor.java的关键方法如下：

    // 构造方法，完成初始化    // PowerManager.PROXIMITY_SCREEN_OFF_WAKE_LOCK是@hide的，普通app无法获取    public ProximitySensor(Context context, AudioModeProvider audioModeProvider) {        mPowerManager = (PowerManager) context.getSystemService(Context.POWER_SERVICE);        if (mPowerManager.isWakeLockLevelSupported(PowerManager.PROXIMITY_SCREEN_OFF_WAKE_LOCK)) {            mProximityWakeLock = mPowerManager.newWakeLock(                    PowerManager.PROXIMITY_SCREEN_OFF_WAKE_LOCK, TAG);        } else {            mProximityWakeLock = null;        }        mAccelerometerListener = new AccelerometerListener(context, this);        mAudioModeProvider = audioModeProvider;        mAudioModeProvider.addListener(this);    }    // 完成善后工作，初始化以及挂断电话后会被调用    public void tearDown() {        mAudioModeProvider.removeListener(this);        mAccelerometerListener.enable(false);        if (mProximityWakeLock != null && mProximityWakeLock.isHeld()) {            mProximityWakeLock.release();        }    }    // 当设备的方向改变之后会执行，用于判断是否启用PSensor(注：在灭屏状态下不会触发)    // mOrientation的值包含：    // ORIENTATION_UNKNOWN = 0    // ORIENTATION_VERTICAL = 1   垂直摆放    // ORIENTATION_HORIZONTAL = 2 水平摆放    @Override    public void orientationChanged(int orientation) {        mOrientation = orientation;        updateProximitySensorMode();    }    // 当通话状态有改变则会通过InCallPresenter回调    @Override    public void onStateChange(InCallState state, CallList callList) {        // 如果是来电则无须启用PSensor        boolean isOffhook = (InCallState.INCALL == state                || InCallState.OUTGOING == state);        if (isOffhook != mIsPhoneOffhook) {            mIsPhoneOffhook = isOffhook;            mOrientation = AccelerometerListener.ORIENTATION_UNKNOWN;            mAccelerometerListener.enable(mIsPhoneOffhook);            updateProximitySensorMode();        }    }    //... ...省略    // 当通话过程中Audio模式有变化则执行，包括：    // 1. 蓝牙耳机连接    // 2. 有线耳机连接    // 3. 开启扬声器    @Override    public void onAudioMode(int mode) {        updateProximitySensorMode();    }    // 拨号盘显示时回调，此时禁用PSensor以便用户输入    public void onDialpadVisible(boolean visible) {        mDialpadVisible = visible;        updateProximitySensorMode();    }    // Config改变时回调，如开启物理键盘(如今许多设备都已不再配备物理键盘)    public void onConfigurationChanged(Configuration newConfig) {        mIsHardKeyboardOpen = newConfig.hardKeyboardHidden == Configuration.HARDKEYBOARDHIDDEN_NO;        // Update the Proximity sensor based on keyboard state        updateProximitySensorMode();    }    // InCallUI显示或隐藏时回调    public void onInCallShowing(boolean showing) {        if (showing) {            mUiShowing = true;        } else if (mPowerManager.isScreenOn()) {            mUiShowing = false;        }        updateProximitySensorMode();    }

通过查看不难发现，以上方法(除了构造方法以外)均调用了updateProximitySensorMode方法，整个通话过程中正是由其触发PSensor的控制，关键代码如下：

/** * 根据当前设备状态，使用wake lock锁来控制PSensor的行为 * On devices that have a proximity sensor, to avoid false touches * during a call, we hold a PROXIMITY_SCREEN_OFF_WAKE_LOCK wake lock * whenever the phone is off hook.  (When held, that wake lock causes * the screen to turn off automatically when the sensor detects an * object close to the screen.) * 以上为google解释通话过程中PSensor的工作原理，即 * 在通话过程中持有PROXIMITY_SCREEN_OFF_WAKE_LOCK的wake lock，如果检测物体靠近 * 则关闭屏幕以防止用户误点击 * * 以下情况将会禁用PSensor的亮灭屏控制，即PSensor无效： * 1) 设备已连接蓝牙耳机 * 2) 设备已插入有线耳机 * 3) 设备开启扬声器 * 4) 设备开启物理键盘(如今许多设备都已不再配备物理键盘) */private void updateProximitySensorMode() {    if (proximitySensorModeEnabled()) {        synchronized (mProximityWakeLock) {            final int audioMode = mAudioModeProvider.getAudioMode();            // 以下情况将会禁用PSensor，是否禁用需根据update时具体状态决定:            // 1. 插入有线耳机            // 2. 接入蓝牙耳机            // 3. 开启扬声器            // 4. 开启物理键盘(如今许多设备都已不再配备物理键盘)            // 5. 设备水平放置            // screenOnImmediately = true表示禁用PSensor            // screenOnImmediately = false表示启用PSensor，此时屏幕的亮灭则根据是否            // 有物体靠近或远离PSensor决定，靠近则灭屏，远离则亮屏            boolean screenOnImmediately = (AudioMode.WIRED_HEADSET == audioMode                    || AudioMode.SPEAKER == audioMode                    || AudioMode.BLUETOOTH == audioMode                    || mIsHardKeyboardOpen);            //... ...省略            // 当设备水平放置，且InCallActivity不在前台显示时，此时!mUiShowing && horizontal = true            // 从而screenOnImmediately = true，并最终禁用PSensor            final boolean horizontal =                    (mOrientation == AccelerometerListener.ORIENTATION_HORIZONTAL);            screenOnImmediately |= !mUiShowing && horizontal;            // 当设备水平放置且开启拨号盘时，screenOnImmediately = true，禁用PSensor            screenOnImmediately |= mDialpadVisible && horizontal;            if (mIsPhoneOffhook && !screenOnImmediately) {                final String logStr = "turning on proximity sensor: ";                if (!mProximityWakeLock.isHeld()) {                    Log.i(this, logStr + "acquiring");                    // 如果没有执行过acquire方法则执行wakelock申请的动作                    // 该方法用于Enable PSensor的亮灭屏控制                    mProximityWakeLock.acquire();                } else {                    // 无须再次acquire                    Log.i(this, logStr + "already acquired");                }            } else {                final String logStr = "turning off proximity sensor: ";                if (mProximityWakeLock.isHeld()) {                    Log.i(this, logStr + "releasing");                    // Wait until user has moved the phone away from his head if we are                    // releasing due to the phone call ending.                    // Qtherwise, turn screen on immediately                    // 禁用PSensor的亮灭屏控制包含两种情况：                    // 第一种：                    // 如果当前设备不再是OFFHOOK状态，比如已经挂断电话即 mIsPhoneOffhook = false                    // 此时screenOnImmediately有可能为false，即设备还处于灭屏的状态，这种情况下会根据                    // PowerManager.WAIT_FOR_PROXIMITY_NEGATIVE 这个FLAG来release wake lock                    // 也就是说会立即释放锁，但需要等用户远离PSensor时才会禁用PSensor并点亮屏幕                    // 第二种：                    // 当update时发现需要禁用PSensor，比如在PSensor被遮挡设备灭屏的情况下插入有线耳机                    // 此时会导致Audio模式的改变从而调用updateProximitySensorMode，同时，在这种情况下                    // screenOnImmediately = true，则会立即禁用PSensor并release wake lock点亮屏幕                    int flags =                        (screenOnImmediately ? 0 : PowerManager.WAIT_FOR_PROXIMITY_NEGATIVE);                    mProximityWakeLock.release(flags);                } else {                    Log.i(this, logStr + "already released");                }            }        }    }}

通过以上代码的分析可以知道，屏幕的亮灭有多种情况。在InCallUI中通过mProximityWakeLock.acquire()和mProximityWakeLock.release()申请/释放wake lock来 Enable/Unenable PSensor，从而让PSensor来控制屏幕的亮灭。从这一点也可以看出，通话过程中屏幕的亮灭的控制，实际上与Telephony没有多大关系。

ProximitySensor使用流程小结

1. 在InCallUI中通过ProximitySensor提供的public接口，调用updateProximitySensorMode()更新PSensor的Enable/Unenable状态。

public接口包括：

orientationChanged()：设备方向改变后回调；

onStateChange()：设备InCallState改变后回调；

onAudioMode()：设备Audio模式改变后回调，Audio模式包括连接蓝牙耳机，插入有线耳机，开启扬声器；

onDialpadVisible()：设备通话时时Dialpad显示状态改变后回调；

onConfigurationChanged()：设备Configuration改变后回调，如弹出物理键盘；

onInCallShowing()：设备InCallActivity显示状态改变后回调；

2. PSensor的控制在ProximitySensor中通过如下方式完成：

①. 实例化PowerManager.WakeLock

mPowerManager = (PowerManager) context.getSystemService(Context.POWER_SERVICE);if (mPowerManager.isWakeLockLevelSupported(PowerManager.PROXIMITY_SCREEN_OFF_WAKE_LOCK)) {    mProximityWakeLock = mPowerManager.newWakeLock(            PowerManager.PROXIMITY_SCREEN_OFF_WAKE_LOCK, TAG);} else {    mProximityWakeLock = null;}

②. 通过WakeLock的acquire和release方法Enable/Unenable PSensor

mProximityWakeLock.acquire(); // 申请，即Enable PSensorif (mProximityWakeLock.isHeld()) {    int flags =(screenOnImmediately ? 0 : PowerManager.WAIT_FOR_PROXIMITY_NEGATIVE);    mProximityWakeLock.release(flags); // 释放，即Unenable PSensor}

PSensor工作流程

       在分析了InCallUI中ProximitySensor的初始化流程和控制流程之后，还需具体查看在整个通话过程中，PSensor是如何完成工作屏幕亮灭控制的。在前文的分析中，ProximitySensor通过mProximityWakeLock.acquire()和mProximityWakeLock.release()来实现PSensor的Enable/Unenable，从而让PSensor完成屏幕亮灭的控制。整个流程大致分为：WakeLock申请、PSensor关闭/点亮屏幕、系统休眠/唤醒三大部分。

       可能有童鞋要问了：WakeLock是什么？PSensor与WakeLock有什么关系？申请和释放WakeLock的作用什么？后文会为大家一一解释。

WakeLock

       WakeLock也可称之为唤醒锁，是Android提供的一种机制，用于阻止设备进入深度休眠(CPU、Memory掉电参考4 参考5)。当一个应用程序申请了WakeLock后，即使用户按下Power键关闭屏幕，该应用依然可以保持运行，如音乐播放器。

       Android提供了五种类型的WakeLock，即PARTIAL_WAKE_LOCK、SCREEN_DIM_WAKE_LOCK、SCREEN_BRIGHT_WAKE_LOCK、FULL_WAKE_LOCK、PROXIMITY_SCREEN_OFF_WAKE_LOCK。其中SCREEN_DIM_WAKE_LOCK、SCREEN_BRIGHT_WAKE_LOCK、FULL_WAKE_LOCK不再建议使用，取而代之的是android.view.WindowManager.LayoutParams#FLAG_KEEP_SCREEN_ON。PARTIAL_WAKE_LOCK表示设备CPU 持续运转，屏幕和键盘背光允许关闭，普通应用可以获取，而PROXIMITY_SCREEN_OFF_WAKE_LOCK则是PSensor的专用，只有系统APP才有权使用。

       用户在通话过程中自然不希望设备进入深度休眠，因此电话应用(这里指InCallUI)会申请WakeLock，而这一步实际上在ProximitySensor的updateProximitySensorMode方法中完成，关键代码如下：

private final PowerManager mPowerManager;private final PowerManager.WakeLock mProximityWakeLock;mPowerManager = (PowerManager) context.getSystemService(Context.POWER_SERVICE);if (mPowerManager.isWakeLockLevelSupported(PowerManager.PROXIMITY_SCREEN_OFF_WAKE_LOCK)) {    mProximityWakeLock = mPowerManager.newWakeLock(PowerManager.PROXIMITY_SCREEN_OFF_WAKE_LOCK, TAG);    // 申请WakeLock    mProximityWakeLock.acquire();    // 释放WakeLock    int flags = (screenOnImmediately ? 0 : PowerManager.WAIT_FOR_PROXIMITY_NEGATIVE);    mProximityWakeLock.release(flags);

这里需要注意：

1. PROXIMITY_SCREEN_OFF_WAKE_LOCK在PowerManager定义为@hide因此普通APP无法直接调用；

2. 申请WakeLock需要在AndroidManifest.xml添加android.permission.WAKE_LOCK权限；

3. flags为0表示立即释放锁，屏幕会立即点亮。flags为PowerManager.WAIT_FOR_PROXIMITY_NEGATIVE则表示立即释放锁，但此时已然Enable PSensor，需要等待物体远离后再亮屏；

       普通应用也可以申请/释放WakeLock，但PowerManager.PROXIMITY_SCREEN_OFF_WAKE_LOCK只有系统应用才有权申请/释放，也就是说该类型的WakeLock是为PSensor量身打造的。在acquire/release WakeLock的过程中，实际上也一并完成了PSensor的Enable/Unenable，具体将在下一节给大家解释。

PSensor关闭/点亮屏幕

       本文提及的PSensor关闭/点亮屏幕指的是，Enable PSensor并满足特定条件(靠近/远离)后，触发屏幕关闭/开启流程(实际上是休眠/唤醒流程，后文解释)，而整个流程分为两步：注册PSensor Listener及PSensor状态触发亮灭屏。

注册PSensor Listener

       InCallUI中完成WakeLock的申请后，便进入到frameworks/base/core/java/anroid/os/PowerManager.java的acquire方法中，并开启了WakeLock的处理流程，关键代码如下：

public void acquire() {    //... ...省略    acquireLocked();}Private void acquireLocked() {    // ... ..省略 mService即PowerManagerService对象    mService.acquireWakeLock(mToken, mFlags, mTag, mPackageName, mWorkSource);}

对于上层应用来说PowerManager实际上只是一个接口，真正实现在frameworks/base/services/java/com/android/server/power/PowerManagerService.java中：

@Overridepublic void acquireWakeLock(IBinder lock, int flags, String tag, String packageName,        WorkSource ws) {    //... ...省略    try {        acquireWakeLockInternal(lock, flags, tag, packageName, ws, uid, pid);    } finally {        Binder.restoreCallingIdentity(ident);    }}private void acquireWakeLockInternal(IBinder lock, int flags, String tag, String packageName,        WorkSource ws, int uid, int pid) {    synchronized (mLock) {        //... ...省略        updatePowerStateLocked();    }}

因为在本节中我们主要关心关闭/点亮屏幕的操作，期间省略了很多状态更新以及权限检查的代码。在acquireWakeLockInternal最后调用了updatePowerStateLocked，该方法是PowerManagerService中最为重要的方法，也即Android的休眠/唤醒入口方法。其中具有具有5大关键步骤，核心代码如下：

private void updatePowerStateLocked() {    //... ...省略    // Phase 0: Basic state updates.    // 基本状态更新    updateIsPoweredLocked(mDirty);    updateStayOnLocked(mDirty); // 是否有开启"充电保持唤醒"功能    // Phase 1: Update wakefulness.    // Loop because the wake lock and user activity computations are influenced    // by changes in wakefulness.    final long now = SystemClock.uptimeMillis();    int dirtyPhase2 = 0;    for (;;) {        int dirtyPhase1 = mDirty;        dirtyPhase2 |= dirtyPhase1;        mDirty = 0;        //检查当前系统中所有激活的(没有释放)WakeLock        updateWakeLockSummaryLocked(dirtyPhase1);        //更新主动申请的系统状态如bright/dim        updateUserActivitySummaryLocked(now, dirtyPhase1);        // 如果经过前面的检查和更新后，没有新的状态变更则退出循环准备休眠        if (!updateWakefulnessLocked(dirtyPhase1)) {            break;        }    }    // Phase 2: Update dreams and display power state.    // 更新dream屏保状态    updateDreamLocked(dirtyPhase2);    // 更新显示状态，包含关闭/点亮屏幕    updateDisplayPowerStateLocked(dirtyPhase2);    // Phase 3: Send notifications, if needed.    // 休眠/唤醒是否准备完成    if (mDisplayReady) {        sendPendingNotificationsLocked();    }    // Phase 4: Update suspend blocker.    // Because we might release the last suspend blocker here, we need to make sure    // we finished everything else first!    // 休眠/唤醒前最后一步，之后会跳转到native层执行申请/释放锁的操作    updateSuspendBlockerLocked();}

经过前文的分析，申请WakeLock之后会调用到updatePowerStateLocked()中，而在该方法中通过调用updateDisplayPowerStateLocked()更新显示状态，关键方法如下：

private void updateDisplayPowerStateLocked(int dirty) {    //... ...省略    mDisplayReady = mDisplayPowerController.requestPowerState(mDisplayPowerRequest,                mRequestWaitForNegativeProximity);    //... ...省略}

mDisplayPowerController是frameworks/base/services/java/com/android/server/power/DisplayPowerController.java的对象，在PowerManagerService的SystemReady()方法中完成初始化。继续查看DisplayPowerController的requestPowerState方法：

public boolean requestPowerState(DisplayPowerRequest request,        boolean waitForNegativeProximity) {    //... ...省略    if (changed && !mPendingRequestChangedLocked) {        mPendingRequestChangedLocked = true;        sendUpdatePowerStateLocked();    }    //... ...省略}

这里会执行sendUpatePowerStateLocked方法，该方法中会使用sendMessage()发送一个MSG_UPDATE_POWER_STATE消息，而该消息的接收者正是DisplayPowerController的内部类DisplayControllerHandler，并执行updatePowerState()方法。当第一次执行updatePowerState()方法时，仅register PSensor的Listener而不会继续往后执行，关键代码如下：

private void updatePowerState() {    //... ...省略setProximitySensorEnabled(true);    //... ....省略}private void setProximitySensorEnabled(boolean enable) {    if (enable) {        if (!mProximitySensorEnabled) {            // Register the listener.            mProximitySensorEnabled = true;            mSensorManager.registerListener(mProximitySensorListener, mProximitySensor,                    SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL, mHandler);        }    } else {        if (mProximitySensorEnabled) {            // Unregister the listener.            //... ...省略            mSensorManager.unregisterListener(mProximitySensorListener);            //... ...省略        }    }}

整个注册PSensor Listener流程如图2所示：

图 2 PSensor Enable流程

PSensor状态触发亮灭屏

       当PSensor的状态发生改变之后便会回调其Listener的onSensorChanged()方法，并判断当前遮挡物是靠近还是远离PSensor：

private final SensorEventListener mProximitySensorListener = new SensorEventListener() {    @Override    public void onSensorChanged(SensorEvent event) {        if (mProximitySensorEnabled) {            final long time = SystemClock.uptimeMillis();            //从Event中获取distance值，这个值与driver上报有关，不同设备有可能不同            //从当前测试设备上返回的数据来看，靠近时distance=0.0，远离时distance=1.0            final float distance = event.values[0];            //mProximityThreshold的默认值为5.0f，具体是在driver中设置的            //靠近：distance = 0.0 -> positive = true  -> POSITIVE            //远离：distance = 1.0 -> positive = false -> NEGATIVE            boolean positive = distance >= 0.0f && distance < mProximityThreshold;            handleProximitySensorEvent(time, positive);        }    }    //... ...省略};

以上信息也可以在log中获取到，如：

01-02 08:51:56.963 D/PowerManagerDisplayController(  735): P-Sensor Changed: false ->远离01-02 08:51:59.621 D/PowerManagerDisplayController(  735): P-Sensor Changed: true  ->靠近01-02 08:52:22.510 D/PowerManagerDisplayController(  735): P-Sensor Changed: false ->远离

在onSensorChanged()方法中会继续调用handleProximitySensorEvent()进而调用debounceProximitySensor()方法，最后会调用到updatePowerState()方法。此时，该方法会根据PSensor的状态决发起真正的关闭/点亮屏幕流程，关键代码如下：

private void updatePowerState() {    //... ...省略    // Apply the proximity sensor.        //acquire即Enable PSensor        if (mPowerRequest.useProximitySensor) {            // 如果当前不是灭屏状态就执行            if (mPowerRequest.screenState != DisplayPowerRequest.SCREEN_STATE_OFF) {                // 注册PSensor监听，即Enable PSensor                setProximitySensorEnabled(true);                // 如果不需要强制唤醒则执行                if (!mPowerRequest.forceWakeUpEnable){                    // 默认mScreenOffBecauseOfProximity = false                    // 同时当前PSensor处于被遮挡当状态，即物体靠近                    if (!mScreenOffBecauseOfProximity                            && mProximity == PROXIMITY_POSITIVE) {                        mScreenOffBecauseOfProximity = true;                        //回调PowerManagerService中的updatePowerStateLocked()                        sendOnProximityPositiveWithWakelock();                        if (DEBUG) {                            Slog.d(TAG, "setScreenOn false becaue of P-sensor");                        }                        // 根据PSensor状态关闭屏幕，这块原生AOSP是放在后面做的，MTK将其提前了                        setScreenOn(false);                    }                }            } else if (mScreenOffBecauseOfProximity                        && mProximity == PROXIMITY_POSITIVE) {                // 通话过程中设备PSensor被遮挡，屏幕关闭                // 此时，对方挂断电话后屏幕会保持关闭，直到PSensor不再被遮挡才会亮屏                if (DEBUG) {                    Slog.d(TAG, "enable P-sensor and wait for P-sensor negative");                }                setProximitySensorEnabled(true);            } else if (mPowerRequest.forceProximitySensorEnable) {                if (DEBUG) {                    Slog.d(TAG, "force enable P-sensor for talking screen off timeout");                }                setProximitySensorEnabled(true);                if (!mScreenOffBecauseOfProximity                        && mProximity == PROXIMITY_POSITIVE) {                    mScreenOffBecauseOfProximity = true;                }            } else {            }        } else {            //realse WakeLock后执行，即Unenable PSensor            if (mWaitingForNegativeProximity                && mScreenOffBecauseOfProximity                && mProximity == PROXIMITY_POSITIVE) {                // 通话过程中设备PSensor被遮挡，屏幕关闭                // 此时，对方挂断电话后屏幕会保持关闭，直到PSensor不再被遮挡才会亮屏                if (DEBUG) {                    Slog.d(TAG, "proximity wakelock released but still enable P-sensor and wait for P-sensor negative");                }                setProximitySensorEnabled(true);            } else {                setProximitySensorEnabled(false);                mWaitingForNegativeProximity = false;            }        }        //... ...省略    } else {        mWaitingForNegativeProximity = false;    }    //... ...省略    // Animate the screen on or off.    if (!mScreenOffBecauseOfProximity || mPowerRequest.forceWakeUpEnable) {        if (wantScreenOn(mPowerRequest.screenState)) {            // Want screen on            if (!mElectronBeamOffAnimator.isStarted()) {                // PSensor遮挡物远离，点亮屏幕                setScreenOn(true);                //... ...省略            }        } else {            // Want screen off.            if (!mElectronBeamOnAnimator.isStarted()) {                if (!mElectronBeamOffAnimator.isStarted()) {                    if (mPowerState.getElectronBeamLevel() == 0.0f || mShutDownFlag_D) {                        // 动画执行完毕后关闭屏幕                        setScreenOn(false);                        //... ...省略                }            }        }    }    //... ...省略}

updatePowerState主要功能如下：

1. 启用或禁用PSensor；这部分之前有做分析，不再赘述。在MTK代码中，PSensor的灭屏操作也放在了这块代码中处理，而原生AOSP灭屏操作放在动画执行之前。

2. 设置亮度具体值；该亮度值主要用于设置亮灭屏动画。

animateScreenBrightness(clampScreenBrightness(target),slow ? BRIGHTNESS_RAMP_RATE_SLOW : BRIGHTNESS_RAMP_RATE_FAST);

3. 执行灭屏/亮屏动画；执行动画前会调用setScreenOn()方法关闭/点亮屏幕。原生AOSP将PSensor的亮灭屏处理也放在这块代码中，AOSP中代码结构如下：

if (mScreenOffBecauseOfProximity) {    setScreenOn(false);} else if(wantScreenOn(mPowerRequest.screenState)) {    // Want screen on    // 亮屏动画    mElectronBeamOnAnimator.start();    //... ...省略    mElectronBeamOnAnimator.end();} else {    // Want screen off.    // 灭屏动画    mElectronBeamOffAnimator.start();    //... ...省略    mElectronBeamOffAnimator.end();}

MTK则是将 if (mScreenOffBecauseOfProximity)提到了PSensor启用/禁用代码中，修改之后的代码逻辑更为清晰。

通过setScreenOn()会最终执行到LightService的setLightLocked()方法中，并通过JNI的方式将亮度值传递给背光模组。

setLight_native(mNativePointer, mId, color, mode, onMS, offMS, brightnessMode);

PSensor关闭/点亮屏幕小结

屏幕的关闭与点亮最终是由LightService来做的，而PSensor仅仅充当了触发条件。在设备屏幕关闭/点亮流程中，需要注意以下关键点：

1. 第一次执行WakeLock的acquire()方法时并不会关闭屏幕，而是注册PSensor的EventListener；

2. PROXIMITY_SCREEN_OFF_WAKE_LOCK锁acquire/release表示register/unregister PSensor EventListener；

即决定是否将PSensor作为屏幕关闭/点亮的控制条件，acquire()表示启用该控制条件，release()表示取消该控制条件。

3. PSensor EventListener回调onSensorChanged()触发屏幕背光控制；

onSensorChanged()最终会调用updatePowerState()方法，根据PSensor是否被遮挡从而执行屏幕背光的设置，并在背光设置完成后回调到PowerManagerService的updatePowerStateLocked方法中继续后面的流程。

4. 屏幕关闭/点亮会触发Android休眠/唤醒机制；

在PowerManagerService中，updatePowerStateLocked是系统休眠/唤醒的上层入口，当更新完设备状态后通过JNI的方式，触发系统进入休眠/唤醒流程。

PSensor控制屏幕背光流程如图3：

图 3 PSensor控制屏幕背光流程

系统休眠/唤醒

       前文分析了PSensor是如何控制屏幕关闭/点亮，即通过PowerManagerService中的updateDisplayPowerStateLocked()并最终调用LightService的setLight_native()方法完成。当完成屏幕关闭/点亮之后会继续执行updatePowerStateLocked()中余下流程，其中最重要的就是updateSuspendBlockerLocked()。该方法触发系统了休眠/唤醒机制，关键代码如下：

private void updateSuspendBlockerLocked() {    //... ...省略    //acquire WakeLock，系统中如有WakeLock没有释放则无法进入深度休眠    if (needWakeLockSuspendBlocker && !mHoldingWakeLockSuspendBlocker) {        mWakeLockSuspendBlocker.acquire();        mHoldingWakeLockSuspendBlocker = true;    }    //... ...省略    // release WakeLock，释放系统的WakeLock以使系统可以正常进入休眠    if (!needWakeLockSuspendBlocker && mHoldingWakeLockSuspendBlocker) {        mWakeLockSuspendBlocker.release();        mHoldingWakeLockSuspendBlocker = false;    }    //... ..省略}

这里的acquire和release最终调用到frameworks/base/services/jni/com_android_server_power_PowerManagerService.cpp中：

static void nativeAcquireSuspendBlocker(JNIEnv *env, jclass clazz, jstring nameStr) {    ScopedUtfChars name(env, nameStr);    acquire_wake_lock(PARTIAL_WAKE_LOCK, name.c_str());}static void nativeReleaseSuspendBlocker(JNIEnv *env, jclass clazz, jstring nameStr) {    ScopedUtfChars name(env, nameStr);    release_wake_lock(name.c_str());}

从代码中可以看到，系统实际处理的WakeLock只有PARTIAL_WAKE_LOCK，再往后就是Android的休眠/唤醒流程了，这里不再详述。

       需要注意的是Android JellyBean之前的系统休眠/唤醒流程大致如：earlysuspend -> wake_unlock -> suspend -> late suspend -> sleep -> wakeup -> early resume -> resume -> late resume，而在Android JellyBean之后Android使用AutoSleep逐渐替代了earlysuspend。earlysuspend和WakeLock是Android创造的一种高效休眠机制，无奈这种修改得不到Linux社区的承认，最终只能在Linux的Wakeup机制上重新修改。虽然Android在JellyBean中已经移除了earlysuspend机制，但MTK依然在AutoSleep的基础上加入了经过修改后的earlysuspend，而Qcom默认使用的是AutoSleep，不过也有个别ODM厂商将earlysuspend机制加入到Qcom代码中。

系统休眠/唤醒小结

       在PSensor触发灭屏操作之后，系统实际上会进入休眠流程，关于休眠/唤醒的具体流程可查看参考6  参考7。通过前面的分析可以知道，因为申请了PARTIAL_WAKE_LOCK，因此在try_to_suspend()方法中会一直循环检测，不会执行pm_suspend()。也就是说此时系统并没有完全休眠( MTK平台会完成earlysuspend )，休眠流程开始部分时序如图4：

图 4 休眠流程(开始部分)

总结

       本文主要分析了在InCallUI中PSensor如何控制屏幕的亮灭及其实现原理。全文分为三大部分，即：ProximitySensor初始化流程，ProximitySensor使用流程和PSensor工作流程。前两部分主要分析了上层应用如何使用PSensor提供的接口，第三部分则详细分析了PSensor如何控制屏幕的关闭/点亮。

ProximitySensor初始化流程需要注意：

1. ProximitySensor初始化是在InCallPresenter中完成；

2. ProximitySensor的初始化依赖于InCallUI中CallHandlerService的绑定，Call 状态改变触发绑定；

ProximitySensor使用流程需要注意：

1.在InCallUI中通过ProximitySensor提供的接口，调用updateProximitySensorMode()更新PSensor的Enable状态；

2. 在ProximitySensor中，通过acquire/release PowerManager.WakeLock来 Enable/Unenalbe PSensor；

PSensor工作流程需要注意：

因为PSensor工作流程细分为WakeLock申请、PSensor关闭/点亮屏幕、系统休眠/唤醒三个部分，各个部分都有一些需要注意的地方。

WakeLock：

1. PROXIMITY_SCREEN_OFF_WAKE_LOCK普通APP无法申请，在系统中即PSensor专用 ( 实际在底层对应的还是PARTIAL_WAKE_LOCK )；

2. 使用WakeLock需要在AndroidManifest.xml添加android.permission.WAKE_LOCK权限；

PSensor点亮/关闭屏幕需要注意：

PSensor关闭/点亮屏幕流程分为两步：注册PSensor Listener和PSensor状态触发亮灭屏，其中需要注意：

1. 第一次执行WakeLock的acquire()方法时并不会关闭屏幕，仅仅是注册PSensor的EventListener；

2. PROXIMITY_SCREEN_OFF_WAKE_LOCK锁acquire/release表示register/unregister PSensor EventListener；

3. 根据PSensor EventListener回调onSensorChanged()触发屏幕背光控制；

4. 屏幕亮灭会触发Android休眠/唤醒机制；

系统休眠/唤醒需要注意：

1. PROXIMITY_SCREEN_OFF_WAKE_LOCK实际上对应底层的PARTIAL_WAKE_LOCK，该锁会保持CPU持续运转不会进入休眠；

2. Android JellyBean之后默认不再使用earlysuspend，取而代之的是AutoSleep机制，对上层来说没有影响；

3. 如果系统支持earlysuspend，则PSensor灭屏会使系统走完earlysuspend流程，最终在try_to_sleep()方法中一直循环检测；

综上，PSensor在整个通话过程中实现屏幕亮灭的控制流程如图5所示：

图 5 PSensor通话过程中控制屏幕亮灭

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