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[讨论]浅析Windows Mobile的睡眠与唤醒[JOSAN ]
发表于: 2009-11-21 16:33 9910

[讨论]浅析Windows Mobile的睡眠与唤醒[JOSAN ]

2009-11-21 16:33
9910
1. Windows Mobile的系统电源状态
On:用户与系统交互时的状态;
BacklightOff:在一段时间内(默认15秒),如果一直没有用户操作(比如按下某个键或者触摸屏幕),就关闭背光,这时其他的设备都没变化。这个timeout值可以通过控制面板进行设置;
UserIdle:这个状态只在Smartphone中被使用。经过一段稍长的时间,如果一直没有用户操作,就关闭背光和LCD。这个timeout值可以通过控制面板进行设置;
ScreenOff:一般由某些程序指定,才进入这个状态。比如音乐播放器程序,当你听音乐时按下某个键可以将屏幕关闭。PocketPC和Smartphone都使用这个状态,它与UserIdle的不同在于,ScreenOff意味着“用户主动关闭了显示,只有当他按下电源键时才重新显示”,而UserIdle意味着“用户有段时间没操作了,那么我们可以关闭屏幕来省电”,所以在UserIdle时,随便按下Smartphone的哪个键都会启动显示;
Suspend:这是PocketPC的睡眠模式,几乎所有设备都被关闭,直到某个硬件设备触发中断才将系统唤醒,这个timeout值可以通过控制面板进行设置(默认为3分钟);
Resuming:这是PocketPC被唤醒后的状态,这时屏幕是关闭的,并启动一个15秒的计时器,在这段时间内决定接下来进入哪个状态,如果计时器超时则重新回到睡眠状态;
Unattended:这个状态只在PocketPC中被使用,用户对其不会有所察觉。有些程序,如ActiveSync每5分钟会唤醒系统进行同步,同步完成后再让系统继续睡眠,这段时间不希望打扰用户,即程序在后台执行。
    可以通过注册表查看系统电源状态对应的具体设备的电源状态,[HLM\System\CurrentControlSet\Control\Power\State]。
    现在我们知道,Smartphone没有真正的睡眠模式,即使它会在一段时间后关闭背光和屏幕,但它并没有睡着,只是休息一下眼睛罢了,它的大脑和四肢仍在正常工作。PocketPC所采用的模型比Smartphone要复杂的多,你可以按下电源键让系统睡眠,在必要时,也可以唤醒系统做一些工作然后再继续睡眠。如果你在Smartphone上运行一个桌面精灵之类的程序,她为了引起你的注意,长时间的蹦啊跳啊,不管白天还是黑夜,可想而知,你的待机时间将......
    你可能会觉得PocketPC的“Sleep”模型比Smartphone的“Always On”模型要省电,其实恰恰相反。因为在系统睡眠的过程中,它需要通知所有的设备驱动,为了让它们保存一些重要的信息并关闭相应的硬件设备,在系统被唤醒时也需要通知它们恢复先前的工作。这个过程不仅耗时还可能会耗更多的电,因为一些设备在频繁的状态转换过程中会消耗比较多的能量。这也就是为什么当你收到一条短信时,睡眠状态的PocketPC要花3到6秒的时间来处理,而Smartphone只需要几个微秒:)
2. Windows Mobile的电源管理策略
    我们可以用系统电源状态机来简单的描述Windows Mobile的电源管理策略,以PocketPC为例,系统电源状态机如下图所示:
                           
    系统内部的电源管理器负责协调电源状态的转换,电源状态的转换主要由一下几种方式触发:
计时器超时:SuspendTimeout和ResumingSuspendTimeout,分别对应于第一节介绍Suspend和Resuming状态时所提到的计时器。细说起来,它们每个又有两个值,分别对应着电源供电时和电池供电时的超时值,也就是注册表[HLM\System\CurrentControlSet\Control\Power\Timeout]中的ACSuspendTimeout、BattSuspendTimeout、ACResumingSuspendTimeout、BattResumingSuspendTimeout;
系统调用:驱动程序或应用程序通过相应的API,请求进入某种电源状态。这类API在前面的文章中已经有所介绍,如SetSystemPowerState、SetPowerRequirement、DevicePowerNotify等;
平台相关的系统调用:通过PowerPolicyNotify通知电源管理器发生了某个事件,它的实现比较灵活,驱动程序或应用程序可以通过相应的参数与电源管理器进行交互,比如PPN_POWERCHANGE、PPN_SUSPENDKEYPRESSED、PPN_UNATTENDEDMODE等,参见"pmpolicy.h";
直接访问内核对象:事件(Event)作为Windows CE系统的内核对象,可以通过事件名称在进程间共享,因此我们可以访问电源管理器中的两个事件,它们的名字分别是_T("PowerManager/ReloadActivityTimeouts")、_T("PowerManager/SystemIdleTimerReset")。如果你的程序需要动态修改那几个计时器的时间长度,可以通过第一个事件通知电源管理器重新读取注册表中计时器的值,而第二个事件与SystemIdleTimerReset功能一样,可以阻止系统进入睡眠状态。
3. Windows Mobile电源管理相关API的应用
    最后,通过几个应用场景简单介绍一下常用的电源管理相关的API的使用:
如果你在设计的是媒体播放器程序,不希望在播放电影时,系统自动转入Suspend状态,这时可以每隔30秒调用一次SystemIdleTimerReset,它会帮你重置那个计时器;如果你还想同时保持背光,那么可以调用SetPowerRequirement(TEXT("BKL1:"), D0, POWER_NAME, NULL, 0);如果你提供一个按钮允许用户关闭屏幕,那么调用SetSystemPowerState(NULL, POWER_STATE_IDLE, 0);
如果你在设计的是天气预报程序,需要每天早上6点在线更新天气信息,这时可以调用CeRunAppAtTime,系统到时会被RTC中断唤醒,还记得前面提到的那个15秒的计时器吗,这时你的程序应该在15秒内请求进入Unattended状态,否则系统将重新回到睡眠状态。在处理更新的过程中,还是应该每隔30秒调用一次SystemIdleTimerReset,在处理完更新后,应该再次调用CeRunAppAtTime,并放弃Unattended状态。请注意,在电源管理器的实现代码中,用了一个引用计数的变量(gdwUnattendedModeRequests)统计所有对Unattended状态的请求,所以PowerPolicyNotify(PPN_UNATTENDEDMODE, TRUE);和PowerPolicyNotify(PPN_UNATTENDEDMODE, FALSE);要成对出现,否则系统将无法回到睡眠状态。
如果你要开发一个监控电池状态的程序,首先应该创建一个接收状态通知的线程,在这个线程里调用RequestPowerNotifications,这个函数的第一个参数是一个消息队列的句柄,所以必须先创建一个消息队列(CreateMsgQueue),第二个参数是你希望得到的通知类型,这里要用到的是PBT_POWERSTATUSCHANGE|PBT_POWERINFOCHANGE,然后线程就可以等待通知了(WaitForSingleObject),一旦有通知到来,线程通过ReadMsgQueue读取消息的内容,再做些更新UI的工作。

/***************************************************************************
// Function Name: PowerNotificationThread
//
// Purpose: listens for power change notifications
//
DWORD PowerNotificationThread(LPVOID pVoid)
{
    // size of a POWER_BROADCAST message
    DWORD cbPowerMsgSize = sizeof POWER_BROADCAST + (MAX_PATH * sizeof TCHAR);

    // Initialize our MSGQUEUEOPTIONS structure
    MSGQUEUEOPTIONS mqo;
    mqo.dwSize = sizeof(MSGQUEUEOPTIONS);
    mqo.dwFlags = MSGQUEUE_NOPRECOMMIT;
    mqo.dwMaxMessages = 4;
    mqo.cbMaxMessage = cbPowerMsgSize;
    mqo.bReadAccess = TRUE;              
                                         
    // Create a message queue to receive power notifications
    HANDLE hPowerMsgQ = CreateMsgQueue(NULL, &mqo);
    if (NULL == hPowerMsgQ)
    {
        RETAILMSG(1, (L"CreateMsgQueue failed: %x\n", GetLastError()));
        goto Error;
    }

    // Request power notifications
    HANDLE hPowerNotifications = RequestPowerNotifications(hPowerMsgQ, PBT_POWERSTATUSCHANGE | PBT_POWERINFOCHANGE);
   
    if (NULL == hPowerNotifications)
    {
        RETAILMSG(1, (L"RequestPowerNotifications failed: %x\n", GetLastError()));
        goto Error;
    }

    HANDLE rgHandles[2] = {0};
    rgHandles[0] = hPowerMsgQ;
    rgHandles[1] = g_hEventShutDown;

    // Wait for a power notification or for the app to exit
    while(WaitForMultipleObjects(2, rgHandles, FALSE, INFINITE) == WAIT_OBJECT_0)
    {
        DWORD cbRead;
        DWORD dwFlags;
        POWER_BROADCAST *ppb = (POWER_BROADCAST*) new BYTE[cbPowerMsgSize];
            
        // loop through in case there is more than 1 msg
        while(ReadMsgQueue(hPowerMsgQ, ppb, cbPowerMsgSize, &cbRead,
                           0, &dwFlags))
        {
            switch (ppb->Message)
            {
                case PBT_POWERINFOCHANGE:
                {
                    RETAILMSG(1,(L"Power Notification Message: PBT_POWERINFOCHANGE\n"));

                    // PBT_POWERINFOCHANGE message embeds a
                    // POWER_BROADCAST_POWER_INFO structure into the
                    // SystemPowerState field
                    PPOWER_BROADCAST_POWER_INFO ppbpi =
                        (PPOWER_BROADCAST_POWER_INFO) ppb->SystemPowerState;
                    if (ppbpi)
                    {
                        RETAILMSG(1,(L"Length: %d", ppb->Length));
                        RETAILMSG(1,(L"BatteryLifeTime = %d\n",ppbpi->dwBatteryLifeTime));
                        RETAILMSG(1,(L"BatterFullLifeTime = %d\n",
                                     ppbpi->dwBatteryFullLifeTime));
                        RETAILMSG(1,(L"BackupBatteryLifeTime = %d\n",
                                     ppbpi->dwBackupBatteryLifeTime));
                        RETAILMSG(1,(L"BackupBatteryFullLifeTime = %d\n",
                                     ppbpi->dwBackupBatteryFullLifeTime));
                        RETAILMSG(1,(L"ACLineStatus = %d\n",ppbpi->bACLineStatus));
                        RETAILMSG(1,(L"BatteryFlag = %d\n",ppbpi->bBatteryFlag));
                        RETAILMSG(1,(L"BatteryLifePercent = %d\n",
                                     ppbpi->bBatteryLifePercent));
                        RETAILMSG(1,(L"BackupBatteryFlag = %d\n",
                                     ppbpi->bBackupBatteryFlag));
                        RETAILMSG(1,(L"BackupBatteryLifePercent = %d\n",
                                     ppbpi->bBackupBatteryLifePercent));
                    }
                    break;
                }

                default:
                    break;
            }

            UpdateUI();
        }

        delete[] ppb;
    }

Error:
    if (hPowerNotifications)
        StopPowerNotifications(hPowerNotifications);

    if (hPowerMsgQ)
        CloseMsgQueue(hPowerMsgQ);

    return NULL;
}

再附
在睡眠状态下 唤醒并执行程序的 范例:

SYSTEMTIME old_SysTime, new_SysTime;
FILETIME old_FileTime, new_FileTime;
GetSystemTime(&old_SysTime);
SystemTimeToFileTime(&old_SysTime, &old_FileTime);
ULONGLONG interval = (((ULONGLONG)old_FileTime.dwHighDateTime) < < 32) + old_FileTime.dwLowDateTime
                      + 10*1000*10000; // 10秒以后执行应用
new_FileTime.dwHighDateTime = (DWORD)(interval >> 32);
new_FileTime.dwLowDateTime =  (DWORD)(interval & 0xFFFFFFFF);
FileTimeToSystemTime(&new_FileTime, &new_SysTime);
///////////////////////////////////
//CeRunAppAtTime(LOCATION_APP_PATH, &new_SysTime);
///////////////////////////////////
CE_NOTIFICATION_TRIGGER  cnt;  
TCHAR  szArgs[]  =  TEXT  ("This  is  a  timer  notification.");  
TCHAR  szExeName[MAX_PATH];  
wcscpy(szExeName, LOCATION_APP_PATH);
         
memset  (&cnt,  0,  sizeof  (CE_NOTIFICATION_TRIGGER));  
cnt.dwSize  =  sizeof  (CE_NOTIFICATION_TRIGGER);  
cnt.dwType  =  CNT_TIME;  
cnt.lpszApplication  =  szExeName;  
cnt.lpszArguments  =  szArgs;  
cnt.stStartTime  =  new_SysTime;  
   
CeSetUserNotificationEx  (0,  &cnt,  NULL);

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