在 Android 中，关机流程涉及系统各个组件的协同工作，确保设备在断电之前能够安全地关闭所有活动并保存数据。以下是 Android 系统中关机流程的详细介绍：
1. 用户触发关机请求
关机流程由用户的操作触发，通常有以下几种方式：
- 长按电源键：用户长按电源键，系统会弹出关机对话框，用户选择关机。
- 系统设置中的关机选项：用户在设置中选择关机。
- ADB 命令：开发人员或调试人员通过 ADB 命令触发关机，比如 adb shell reboot -p。
2. PowerManagerService 接收并处理关机请求
关机请求通过 PowerManagerService 接收并处理。PowerManagerService 是系统中电源管理的核心服务，负责管理设备的开关机、休眠、唤醒等操作。关机流程如下：
- 当 PowerManagerService 接收到关机请求时，会调用 shutdownOrReboot() 方法。
- 在 shutdownOrReboot() 中，根据请求的类型（关机或重启），会创建一个关机线程 ShutdownThread，并进入关机流程。
3. 启动 ShutdownThread 进入关机流程
ShutdownThread 是关机流程的主要执行者。以下是 ShutdownThread 中的几个重要步骤：
3.1 显示关机提示
ShutdownThread 首先会显示关机提示界面，通知用户设备正在关机。关机提示通常包括：
- 关机动画或静态的关机进度界面。
- 提示用户设备正在关机，以避免意外误操作。
3.2 停止应用进程
在执行实际的关机操作之前，ShutdownThread 会通知系统管理服务 ActivityManagerService 停止所有非关键应用进程。步骤包括：
- 调用 ActivityManagerService 的 stopNonSystemProcesses() 方法。
- ActivityManagerService 会遍历所有正在运行的应用进程，逐步关闭每个进程，确保应用在关机前停止并释放资源。
3.3 同步文件系统数据
为了保证数据一致性，ShutdownThread 通过 StorageManagerService 对存储数据进行同步，确保所有未写入的数据在关机前被写入到文件系统中。具体步骤如下：
- 调用 StorageManagerService.syncAll() 方法，触发文件系统的同步。
- syncAll() 会确保所有挂载的文件系统都完成写操作，将未保存的数据写入存储。
3.4 发送关机广播
ShutdownThread 在继续执行关机流程前，会发送 Intent.ACTION_SHUTDOWN 广播，通知所有应用和系统服务设备即将关闭。这一操作可以让应用程序在接收到该广播后执行必要的清理操作，如保存用户数据、释放资源等。
// 发送关机广播
Intent intent = new Intent(Intent.ACTION_SHUTDOWN);
context.sendBroadcast(intent);
4. 关闭系统服务和硬件
在应用进程停止和数据同步完成后，ShutdownThread 会逐步关闭系统服务和硬件组件，确保关机过程的安全性。以下是详细步骤：
4.1 停止网络服务
- WiFi、蓝牙、移动网络 等网络服务在关机过程中会逐步关闭，以确保所有连接断开，并防止数据在关机中断时丢失。
4.2 关闭屏幕和显示
- 通过 SurfaceFlinger 服务关闭显示，以减少电量消耗，并确保视觉上设备已关机。
4.3 关闭音频和传感器服务
- 关机过程中，音频和传感器模块也会被安全关闭，释放相关资源。
4.4 写入电源日志
- 系统在关机的各个阶段会记录日志信息，便于排查问题。日志数据通常保存在 logcat 中，用于后续调试。
5. 内核层执行关机操作
在 Java 层关机流程结束后，ShutdownThread 最后会调用 PowerManager.reboot("poweroff")，通知 Linux 内核执行关机操作。具体步骤如下：
5.1 卸载文件系统
- 内核会执行所有文件系统的卸载操作，确保不再有进程访问存储设备。
5.2 执行物理断电
- 文件系统卸载后，内核最终通过硬件接口执行物理断电操作，完成设备的关机。
关机流程代码分析
以下是关机流程的简化代码示例，以展示各个关键步骤的实现：
// PowerManagerService.java 中关机方法
public void shutdown(boolean confirm, String reason, boolean wait) {
ShutdownThread.shutdown(context, reason, confirm);
}
// ShutdownThread.java 中的关机实现
public static void shutdown(Context context, String reason, boolean confirm) {
Thread thread = new Thread(() -> {
// 显示关机提示
showShutdownDialog();
// 发送关机广播
Intent intent = new Intent(Intent.ACTION_SHUTDOWN);
context.sendBroadcast(intent);
// 停止应用进程
ActivityManagerService am = ActivityManager.getService();
am.stopNonSystemProcesses();
// 同步文件系统数据
StorageManagerService.syncAll();
// 关闭系统服务和硬件
stopNetworkServices();
disableScreenAndDisplay();
shutdownAudioAndSensors();
logPowerEvents();
// 调用内核执行关机
PowerManager.reboot("poweroff");
});
thread.start();
}
// 关机动画和提示
private static void showShutdownDialog() {
// 显示关机动画代码
}
// 关闭网络服务示例
private static void stopNetworkServices() {
// 关闭 WiFi、蓝牙、移动网络等
}
总结
Android 的关机流程从用户触发、系统服务响应到内核执行，分为多个阶段以保证关机的安全性和数据一致性。整个流程的核心在于 PowerManagerService 和 ShutdownThread 协同工作，在关机过程中逐步释放资源、关闭服务，最终通过 Linux 内核完成设备的物理断电。
