概述

kernel中為了方便對(duì)battery的管理，專門提供了power supply framework

1、電池監(jiān)控（fuelgauge）

fuelgauge驅(qū)動(dòng)主要是負(fù)責(zé)向上層android系統(tǒng)提供當(dāng)前電池的電量以及健康狀態(tài)信息等等，另外除了這個(gè)以外砍濒，它也向charger驅(qū)動(dòng)提供電池的相關(guān)信息

2橱野、充放電管理（charger）

charger驅(qū)動(dòng)主要負(fù)責(zé)電源線的插拔檢測，以及充放電的過程管理祟蚀。對(duì)于battery管理工窍，硬件上有電量計(jì)IC和充放電IC

Power Supply軟件架構(gòu)

power supply framework在kernel/drivers/power/下
主要由3部分組成
1、power supply core前酿，用于抽象核心數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)患雏、實(shí)現(xiàn)公共邏輯。位于drivers/power/power_supply_core.c中
2薪者、power supply sysfs纵苛，實(shí)現(xiàn)sysfs以及uevent功能。位于drivers/power/power_supply_sysfs.c中
3言津、power supply leds攻人，基于linux led class，提供PSY設(shè)備狀態(tài)指示的通用實(shí)現(xiàn)悬槽。位于drivers/power/power_suppply_leds.c中怀吻。

struct power_supply

struct power_supply為power supply class的核心數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用于抽象PSY設(shè)備

struct power_supply {
    const char *name;   //該P(yáng)SY的名稱
    enum power_supply_type type; //該P(yáng)SY的類型初婆，枚舉類型蓬坡，一般包括:battery、USB-charger磅叛、DC-charger屑咳。
    enum power_supply_property *properties; //該P(yáng)SY具有的屬性列表，枚舉型弊琴。
    size_t num_properties;  //屬性的個(gè)數(shù)
 
    char **supplied_to; //一個(gè)字符串?dāng)?shù)組兆龙，保存了由該P(yáng)SY供電的PSY列表，以此可將PAY組成互相級(jí)聯(lián)的PSY鏈表敲董。這些被供電的PSY紫皇，稱作supplicant（客戶端，乞求者）
    size_t num_supplicants;//supplicant的個(gè)數(shù)腋寨。
 
    char **supplied_from; //一個(gè)字符串?dāng)?shù)組聪铺，保存了該P(yáng)SY供電的PSY列表，也稱作supply（提供者）萄窜，從另外一個(gè)方向組織PSY之間的級(jí)聯(lián)關(guān)系铃剔。
    size_t num_supplies; //supply的個(gè)數(shù)
#ifdef CONFIG_OF
    struct device_node *of_node; //用于保存of_node指針。
#endif
 
    int (*get_property)(struct power_supply *psy, //PSY driver需要實(shí)現(xiàn)的回調(diào)函數(shù)查刻，用于獲取屬性值番宁。
                enum power_supply_property psp,
                union power_supply_propval *val);
    int (*set_property)(struct power_supply *psy,  //PSY driver需要實(shí)現(xiàn)的回調(diào)函數(shù)，用于設(shè)置屬性值赖阻。
                            enum power_supply_property psp,
                const union power_supply_propval *val);
    int (*property_is_writeable)(struct power_supply *psy,  //返回指定的屬性值是否可寫（用于sysfs）；
                     enum power_supply_property psp);
    void (*external_power_changed)(struct power_supply *psy); //當(dāng)一個(gè)PSY設(shè)備存在supply PSY踱蠢，且該supply PSY的屬性發(fā)生改變（如online offline）時(shí)火欧，power supply core會(huì)調(diào)用該回調(diào)函數(shù)棋电，通知PSY driver以便讓它做出相應(yīng)處理。
    void (*set_charged)(struct power_supply *psy);     //該回調(diào)函數(shù)的應(yīng)用場景有點(diǎn)奇怪苇侵，外部模塊通知PAY driver赶盔，該P(yáng)SY設(shè)備的狀態(tài)改變了，自己改變了自己不知道榆浓，要外部通知于未，希望大家在實(shí)際工作中不要遇到，太糾結(jié)了陡鹃。
 
    /* For APM emulation, think legacy userspace. */
    int use_for_apm;
 
    /* private */
    struct device *dev;
    struct work_struct changed_work; //用戶處理狀態(tài)改變的work queue烘浦，主要思路是當(dāng)該P(yáng)SY的狀態(tài)發(fā)生改變，啟動(dòng)一個(gè)workqueue萍鲸，查詢并通知所有的supplicants闷叉。
    spinlock_t changed_lock;
    bool changed;
#ifdef CONFIG_THERMAL
    struct thermal_zone_device *tzd;
    struct thermal_cooling_device *tcd;
#endif
 
#ifdef CONFIG_LEDS_TRIGGERS
    struct led_trigger *charging_full_trig;
    char *charging_full_trig_name;
    struct led_trigger *charging_trig;
    char *charging_trig_name;
    struct led_trigger *full_trig;
    char *full_trig_name;
    struct led_trigger *online_trig; //如果配置了CONFIC_LED_TRIGGERS，則調(diào)用的linux led class的接口脊阴，注冊相應(yīng)的LED設(shè)備握侧，用于PSY狀態(tài)指示。
    char *online_trig_name;
    struct led_trigger *charging_blink_full_solid_trig;
    char *charging_blink_full_solid_trig_name;
#endif
}

PSY的類型

enum power_supply_type {
    POWER_SUPPLY_TYPE_UNKNOWN = 0, //未知
    POWER_SUPPLY_TYPE_BATTERY,     //電池嘿期，手機(jī)平板上面最常用的
    POWER_SUPPLY_TYPE_UPS,         //不間斷供電的品擎，一般用戶服務(wù)器   
    POWER_SUPPLY_TYPE_MAINS,        //主供電設(shè)備，如筆記本電腦適配器备徐，特點(diǎn)是可以單獨(dú)供電萄传，當(dāng)其斷開時(shí)，再由輔助設(shè)備供電坦喘。
    POWER_SUPPLY_TYPE_USB,      /* Standard Downstream Port */
    POWER_SUPPLY_TYPE_USB_DCP,  /* Dedicated Charging Port */
    POWER_SUPPLY_TYPE_USB_CDP,  /* Charging Downstream Port */
    POWER_SUPPLY_TYPE_USB_ACA,  /* Accessory Charger Adapters */
};

PSY屬性

power supply class將所有可能PSY屬性盲再，以枚舉型變量形式抽象出來，PSY driver可以根據(jù)設(shè)備的實(shí)際情況瓣铣，從中選取一些答朋。

enum power_supply_property {
    /* Properties of type `int' */
    POWER_SUPPLY_PROP_STATUS = 0, //該P(yáng)SY的status，主要是充電狀態(tài)棠笑，包括：unknown,charging,discharging,not charging full,
    POWER_SUPPLY_PROP_CHARGE_TYPE,//充電類型
    POWER_SUPPLY_PROP_HEALTH, //健康狀況梦碗，包括：good dead  over voltage等
    POWER_SUPPLY_PROP_PRESENT, //電量百分比
    POWER_SUPPLY_PROP_ONLINE,  //是否在線
    POWER_SUPPLY_PROP_AUTHENTIC,
    POWER_SUPPLY_PROP_TECHNOLOGY, //采用的技術(shù)
    POWER_SUPPLY_PROP_CYCLE_COUNT,
    POWER_SUPPLY_PROP_VOLTAGE_MAX,
    POWER_SUPPLY_PROP_VOLTAGE_MIN,
    POWER_SUPPLY_PROP_VOLTAGE_MAX_DESIGN,
    POWER_SUPPLY_PROP_VOLTAGE_MIN_DESIGN,
    POWER_SUPPLY_PROP_VOLTAGE_NOW,
    POWER_SUPPLY_PROP_VOLTAGE_AVG,
    POWER_SUPPLY_PROP_VOLTAGE_OCV,
    POWER_SUPPLY_PROP_CURRENT_MAX,
    POWER_SUPPLY_PROP_CURRENT_NOW,
    POWER_SUPPLY_PROP_CURRENT_AVG,
    POWER_SUPPLY_PROP_POWER_NOW,
    POWER_SUPPLY_PROP_POWER_AVG,
    POWER_SUPPLY_PROP_CHARGE_FULL_DESIGN,
    POWER_SUPPLY_PROP_CHARGE_EMPTY_DESIGN,
    POWER_SUPPLY_PROP_CHARGE_FULL,
    POWER_SUPPLY_PROP_CHARGE_EMPTY,
    POWER_SUPPLY_PROP_CHARGE_NOW,
    POWER_SUPPLY_PROP_CHARGE_AVG,
    POWER_SUPPLY_PROP_CHARGE_COUNTER,
    POWER_SUPPLY_PROP_CONSTANT_CHARGE_CURRENT,
    POWER_SUPPLY_PROP_CONSTANT_CHARGE_CURRENT_MAX,
    POWER_SUPPLY_PROP_CONSTANT_CHARGE_VOLTAGE,
    POWER_SUPPLY_PROP_CONSTANT_CHARGE_VOLTAGE_MAX,
    POWER_SUPPLY_PROP_CHARGE_CONTROL_LIMIT,
    POWER_SUPPLY_PROP_CHARGE_CONTROL_LIMIT_MAX,
    POWER_SUPPLY_PROP_ENERGY_FULL_DESIGN,
    POWER_SUPPLY_PROP_ENERGY_EMPTY_DESIGN,
    POWER_SUPPLY_PROP_ENERGY_FULL,
    POWER_SUPPLY_PROP_ENERGY_EMPTY,
    POWER_SUPPLY_PROP_ENERGY_NOW,
    POWER_SUPPLY_PROP_ENERGY_AVG,
    POWER_SUPPLY_PROP_CAPACITY, /* in percents! */
    POWER_SUPPLY_PROP_CAPACITY_ALERT_MIN, /* in percents! */
    POWER_SUPPLY_PROP_CAPACITY_ALERT_MAX, /* in percents! */
    POWER_SUPPLY_PROP_CAPACITY_LEVEL, //容量
    POWER_SUPPLY_PROP_TEMP,
    POWER_SUPPLY_PROP_TEMP_ALERT_MIN,
    POWER_SUPPLY_PROP_TEMP_ALERT_MAX,
    POWER_SUPPLY_PROP_TEMP_AMBIENT,
    POWER_SUPPLY_PROP_TEMP_AMBIENT_ALERT_MIN,
    POWER_SUPPLY_PROP_TEMP_AMBIENT_ALERT_MAX,
    POWER_SUPPLY_PROP_TIME_TO_EMPTY_NOW,
    POWER_SUPPLY_PROP_TIME_TO_EMPTY_AVG,
    POWER_SUPPLY_PROP_TIME_TO_FULL_NOW,
    POWER_SUPPLY_PROP_TIME_TO_FULL_AVG,
    POWER_SUPPLY_PROP_TYPE, /* use power_supply.type instead */
    POWER_SUPPLY_PROP_SCOPE,
    /* Local extensions */
    POWER_SUPPLY_PROP_USB_HC,
    POWER_SUPPLY_PROP_USB_OTG,
    POWER_SUPPLY_PROP_CHARGE_ENABLED,
    /* Local extensions of type int64_t */
    POWER_SUPPLY_PROP_CHARGE_COUNTER_EXT,
    /* Properties of type `const char *' */
    POWER_SUPPLY_PROP_MODEL_NAME,
    POWER_SUPPLY_PROP_MANUFACTURER,
    POWER_SUPPLY_PROP_SERIAL_NUMBER

PSY driver提供的API

power supply class 首要任務(wù)，是向PSY driver提供統(tǒng)一的驅(qū)動(dòng)編程接口蓖救，主要包括：
1.PSY 的register/unregister API

extern int power_supply_register(struct device *parent,
                 struct power_supply *psy);
extern void power_supply_unregister(struct power_supply *psy);
extern int power_supply_powers(struct power_supply *psy, struct device *dev

2.PSY狀態(tài)改變時(shí)通知power supply core的API

extern void power_supply_changed(struct power_supply *psy);

當(dāng)PSY driver檢測到該設(shè)備某些屬性改變時(shí)洪规，需要調(diào)用這個(gè)接口，通知power supply core循捺，power supply core會(huì)有如下動(dòng)作
如果該P(yáng)SY是其他PSY的供電源斩例，調(diào)用這些PSY的external_power_changed回調(diào)函數(shù)，通知他們（這些PSY具體要做什么从橘，由他們自身的邏輯決定）念赶；
發(fā)送notifier通知那些關(guān)心PSY設(shè)備狀態(tài)的drivers础钠；
以統(tǒng)一的格式向用戶空間發(fā)送uevent。

其他一些接口

extern struct power_supply *power_supply_get_by_name(const char *name); //通過名字獲取PSY指針
extern struct power_supply *power_supply_get_by_phandle(struct device_node *np, 
                                                           const char *property); //從DTS中叉谜，解析出對(duì)應(yīng)的PSY指針旗吁。
extern int power_supply_am_i_supplied(struct power_supply *psy);//查詢自己是否由其他PSY供電
extern int power_supply_set_battery_charged(struct power_supply *psy);//調(diào)用指定的PSY的set_changed回調(diào)。
extern int power_supply_is_system_supplied(void); //檢查系統(tǒng)中是否有有效的或者處于online狀態(tài)的PSY停局，如果沒有很钓，可能為桌面系統(tǒng)、
 
extern int power_supply_powers(struct power_supply *psy, struct device *dev);//在指定的設(shè)備的sysfs目錄下創(chuàng)建指定的PSY符合連接董栽。

怎樣基于power supply class編寫PSY driver

（1）根據(jù)硬件spec码倦，確定PSY設(shè)備具備哪些特性，并把他們和enum power_supply_property對(duì)應(yīng)裆泳。
（2）根據(jù)實(shí)際情況叹洲，實(shí)現(xiàn)這些properties的get/set接口。
（3）定義一個(gè)struct power_supply 變量工禾，并初始化必要字段后运提，調(diào)用power_supply_register或者power_supply_register_no_ws，將其注冊到kernel中闻葵。
（4）根據(jù)實(shí)際情況民泵，啟動(dòng)設(shè)備屬性變化的監(jiān)控邏輯，例如中斷槽畔，輪詢等栈妆，并在發(fā)生改變時(shí)，調(diào)用power_supply_changed厢钧，通知power suopply core鳞尔。

向用戶空間程序提供的API

power supply class通過兩種形式向用戶空間提供接口。
1）uevent 以“名字=value”的形式早直，上報(bào)所有property的值 uevent一般會(huì)在PSY設(shè)備添加到kernel時(shí)寥假，或者PSY屬性發(fā)生改變時(shí)發(fā)送。
2）sysfs 如果某個(gè)PSY設(shè)備具有某個(gè)屬性霞扬，該屬性對(duì)應(yīng)的attribute就會(huì)體現(xiàn)在sysfs中（一般位于“/sys/class/power_supply/xxx/”中）