Android设备功耗调试简述
重点内容
本文记录了调试Android小型设备功耗的全过程，并且成功降低设备功耗，转载请注明出处。
一 Android设备功耗概述
二 功耗调节
.
一：Android设备功耗概述
所有便携式的Android设备都会对设备的功耗提出要求，尽量在最快的运行速度的情况下，降低电池的消耗，降低设备温度。 本文所描述的设备功耗具体是包含Android智能手机，Android智能手表等小型便携式Android设备。 根据行业内部默认水准，我列出如下几条功耗要求：
1 设备整机（插SIM卡，拔除USB线）待机功耗的最小电流调节之3mA左右
2 设备连接后台数据的情况下待机每小时平均功耗 < 10mA（严格的说是 7mA）
3 依据设备电池容量限制设备充电功耗
4 设备通话10分钟~20分钟后的温度一般限制在45度以下
二：功耗调节
本人调试的是 Android智能手表，Android智能手机情况类似，根据调试要求，我分为以下四个方向调节设备功耗
1 设备整机（插SIM卡，拔除USB线）待机功耗的最小电流调节之3mA左右
2 设备连接后台数据的情况下待机每小时平均功耗 < 10mA（严格的说是 7mA）
3 依据设备电池容量限制设备充电功耗
4 设备通话10分钟~20分钟后的温度一般限制在45度以下
2.1 设备整机待机最小功耗调节
确认设备整机（有sim卡的插上卡），测量待机最小电流，如果发现待机最小电流 大于3mA很多，就要逐步排查问题所在了，以下是我总结的两个方向：
1 硬件方向：逐步拔出外设，比如 TP LCD Camera等基本外设，这种方式简单粗暴，很容易定位功耗消耗源所在，比如我遇到的问题就是TP在待机的时候消耗电池，是某个引脚漏电。
2 软件方向：
第一部分：抓取Android电池消耗记录，查看CPU唤醒源。此处要介绍一个工具Battery Historian，这是一款由Google提供的Android系统电量分析工具. 在网页中展示手机的电量消耗过程, 输入电量分析文件, 显示消耗情况. 最后提供一些电量优化的方法,关于此工具的安装方式，网上或者我在另一个博客中有详细说明，需要的话请挪步查看。此处会介绍此工具的使用方式以及功能。
第二部分：关核降频
第一步：插上usb线，先断开adb服务，然后开启adb服务
(1)adb kill-server
(2)adb start-server
第二步：重置电池数据、收集数据
(3)adb shell dumpsys batterystats --enable full-wake-history
(4)adb shell dumpsys batterystats --reset
第三步：拔出usb线，避免其他不必要的影响，等待Android系统内部工具记录设备电池消耗过程，等待时间根据个人情况而定，我一般等待1小时，中间确保设备没有亮屏操作。
第四步：插上usb线，收集设备电池消耗情况，并且将文档转化为html文件。
(5)adb bugreport > bugreport.txt
(6)python historian.py -a bugreport.txt > battery.html
第五步：翻墙，用google浏览器打开battery.html，表格类似如下：
第六步：根据自己的图表信息，分析cpu被唤醒原因，如果一直被唤醒，就无法进入休眠，肯定会耗电的，关闭其中可关闭的不重要的唤醒源。
第七步：
如果以上步骤还没有有效的降低你的设备功耗，那只有关核降频了，根据自己的平台，关闭锁屏默认开启的cpu数量以及降低ddr频率，我使用的是高通平台msm8909,msm8909默认开启2个CPU。此处就要说明关核降频的方式了，刚开始我用网上的方式通过adb shell 命令关核调频，但是没效果，具体原因不详，所以只好选择在代码里写死开启CPU的数量了，如下：
7.1
此处CPU数量最少只能关闭至剩下2个核："Maximum number of CPUs (2-32)"
kernel/arch/arm/Kconfig
config NR_CPUS
int "Maximum number of CPUs (2-32)"
range 2 32
depends on SMP
default "4"
如果想关闭只剩下一个核，我是这样改的：
kernel/kernel/cpu.c
int __cpuinit cpu_up(unsigned int cpu)
{
在开始处加：
if(cpu > 0)
{
return -EINVAL;
}
}
7.2
如果关闭到只剩下2个核或者一个核还是没有改变功耗过高的状况，可是尝试修改cpu的频率，此处介绍关于 adb shell 调节cpu频率的方式：
1 查看当前cpu cpu0频率的选择范围
cat /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_available_frequencies
2 查看当前cpu cpu0的当前最大频率
cat /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_max_freq
3 查看当前cpu cpu0的当前最小频率
cat /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_min_freq
4 查看当前cpu cpu0的运行频率
cat /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_cur_freq
6 关闭/打开 cpu0， 查看cpu0状态
echo 0 > /sys/devices/system/cpu/cpu0/online
echo 1 > /sys/devices/system/cpu/cpu0/online
cat /sys/devices/system/cpu/cpu0/online
7 写cpu cpu0的频率
echo 1094400 > /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_cur_freq
如果想在代码中写死 cpu频率可以在设备树中写死，高通平台的位置如下：
kernel/arch/arm/boot/dts/qcom/msm8909.dtsi
qcom,msm-cpufreq {
reg = <0 4>;
compatible = "qcom,msm-cpufreq";
clocks = <&clock_cpu clk_a7ssmux>,
<&clock_cpu clk_a7ssmux>,
<&clock_cpu clk_a7ssmux>,
<&clock_cpu clk_a7ssmux>;
clock-names = "cpu0_clk", "cpu1_clk",
"cpu2_clk", "cpu3_clk";
qcom,cpufreq-table =
// < 200000 >,
// < 400000 >,
// < 533330 >;
< 800000 >;
// < 998400 >;
// < 1094400 >;
// < 1190400 >,
// < 1248000 >,
// < 1267200 >;
};
2.2 设备连接后台数据的情况下待机每小时平均功耗 < 10mA（严格的说是 7mA）
和2.1一样，待机功耗降下来之后，一般情况下，平均功耗也会降下来。
2.3 依据设备电池容量限制设备充电功耗
2.3 依据设备电池容量限制设备充电功耗
限制充电电流，在代码中可以限制，高通msm8909平台修改两处即可：
kernel/arch/arm/boot/dts/qcom/msm-pm8909.dtsi
kernel/arch/arm/boot/dts/qcom/msm8909-pm8909-mtp.dtsi
kernel/arch/arm/boot/dts/qcom/msm8909-pm8909-mtp.dtsi
&pm8909_chg {
qcom,vddmax-mv = <4350>;
qcom,vddsafe-mv = <4380>;
qcom,vinmin-mv = <4470>;
qcom,ibatmax-ma = <250>;//充电电流限制250mA
qcom,batt-hot-percentage = <25>;
qcom,batt-cold-percentage = <80>;
qcom,tchg-mins = <360>;
qcom,chgr-led-support;
status = "okay";
};
kernel/arch/arm/boot/dts/qcom/msm-pm8909.dtsi
pm8909_chg: qcom,charger {
spmi-dev-container;
compatible = "qcom,qpnp-linear-charger";
#address-cells = <1>;
#size-cells = <1>;
qcom,vddmax-mv = <4200>;
qcom,vddsafe-mv = <4200>;
qcom,vinmin-mv = <4308>;
qcom,ibatsafe-ma = <250>;//充电电流限制250mA
...
...
}
2.4 设备通话10分钟~20分钟后的温度一般限制在45度以下
这一项主要的温度来源于射频，在调节测试的时候不要连接usb线，会增强信号；
注意：本文没有说明 ddr的修改，因为我改了上面之后功耗就降了不少，所以此处不贴