POWER_CONMETRICS的packet wakeup events触发条件的代码走读

摘要：

adb shell dumpsys connmetrics 的packet wakeup events触发条件：首先App是无法控制packet wakeup events的事件日志打印，主要App联网过程中网络状态或配置发生变化时由系统netd自动触发的统计。

通俗理解：目前主要表示触发了网络连接的属性更新，起码从功耗角度存在联网行为，但是没办法区分是下载、浏览网页、心跳唤醒的类型和次数统计等。好处是告知了uid和对应的联网地址，也是调查功耗问题的利器

1. 改变网络连接：当应用程序请求系统连接到另一个Wi-Fi网络或断开当前网络连接时，网络属性会发生变化。
2. 请求网络特性：应用程序可以通过Android的 ConnectivityManager 请求具有特定网络特性的连接
3. 切换移动数据和Wi-Fi：如果应用程序有权限更改设备的网络连接，它可以切换移动数据和Wi-Fi。当网络从一种类型切换到另一种类型时，网络连接的属性将更新。
4. VPN连接：当应用程序建立或断开VPN连接时，设备的网络链接属性可能会发生变化，因为VPN会影响设备的路由表和其他网络配置。
5. 网络配置变化：某些特权应用程序可能能够更改网络配置，如静态IP设置、DNS服务器等。这些变化也会触发网络属性更新。
6. 系统级网络变化：系统级事件，如飞行模式的切换、SIM卡状态的变化等，也可以影响网络连接属性。

一、日志含义：

packet wakeup events[记录网络唤醒]:

WakeupStats(wlan0, 143654s, total: 7448, root: 0, system: 24, apps: 1713, non-apps: 0, no uid: 5711, l2 unicast/multicast/broadcast: 7448/0/0, ethertype 0x800: 6395, ethertype 0x86dd: 1053, ipNxtHdr 1: 4637, ipNxtHdr 6: 1906, ipNxtHdr 17: 696, ipNxtHdr 58: 209)WakeupEvent(22:44:07.139【时间点】, wlan0【wifi对应的网口】, uid: -1【应用的UID，-1可能路由器导致或未被】, eth=0x800, dstHw=48:12:58:2d:9e:08, ipNxtHdr=1, srcIp=192.168.1.1【sourceIp地址】, dstIp=192.168.1.31【destination IP 地址】)WakeupEvent(22:44:07.140, wlan0, uid: 10164, eth=0x86dd, dstHw=48:12:58:2d:9e:08, ipNxtHdr=6, srcIp=2408:873d:1022:1049:0:ff:b01c:456c, dstIp=2408:823c:4c17:fb38:707d:7c8d:363e:35ca, srcPort=443【source 端口】, dstPort=51710【destination 端口】)WakeupEvent(22:44:07.140, wlan0, uid: -1, eth=0x800, dstHw=48:12:58:2d:9e:08, ipNxtHdr=1, srcIp=192.168.1.1, dstIp=192.168.1.31)

uid=-1的现象调查：以下是chatGpt回答和源码调查，可能原因很多

在日志中出现 `WakeupEvent(22:44:07.140, wlan0, uid: -1)` 意味着有一个网络唤醒事件发生在22:44:07.140，发生在`wlan0`接口上，但是该事件没有关联到一个有效的UID。UID值为`-1`可能有以下原因：​1. **系统流量**：接收到的数据包可能是系统级别的流量，比如DHCP请求、ARP请求等，并不是由特定用户进程发起的。​2. **无法识别的流量**：如果数据包不能与任何已知进程关联，或者它不属于任何特定的用户会话，netd就无法为其分配一个有效的UID。​3. **数据包缺少UID信息**：在数据包的Netlink消息中可能缺少了UID信息，导致无法从消息中提取出UID。​4. **解析错误**：在处理Netlink消息并提取数据包信息时，可能发生了解析错误，导致无法正确识别或赋值UID。​5. **安全或隐私考虑**：由于安全或隐私原因，可能故意不在日志中记录特定UID。​6. **广播或多播流量**：接收到的可能是一个广播或多播数据包，它并不直接针对某个特定的进程，因此无法分配UID。​7. **数据包来自未识别的网络层**：如果数据包来自未被系统识别或监控的网络层，例如某些VPN流量，可能不会包含UID信息。​8. **系统配置或规则**：系统的网络配置或特定的iptables/netfilter规则可能导致一些数据包不被赋予UID。​9. **软件缺陷**：netd或相关组件中的软件缺陷可能导致UID信息未被正确处理或记录。​10. **内核不支持**：如果内核版本不支持某些功能，比如网络唤醒事件的UID跟踪，那么UID信息也可能无法获取。​针对上述情况，可以通过检查系统的配置、相关的网络协议处理、安全策略和软件的日志或代码来确定具体原因。如果需要进一步的诊断，可能需要启用更详细的日志记录，或者使用网络抓包工具来捕获和分析网络流量。​源码是：默认值-1​source/xref/master_sm8650/android/qssi/system/netd/server/WakeupController.cpp120  netdutils::Status WakeupController::init(NFLogListenerInterface* listener) {121      mListener = listener;122      const auto msgHandler = [this](const nlmsghdr&, const nfgenmsg&, const Slice msg) {123  124          struct WakeupController::ReportArgs args = {125              .uid = -1,126              .gid = -1,127              .ethertype = -1,128              .ipNextHeader = -1,129              .srcPort = -1,130              .dstPort = -1,131              // and all other fields set to 0 as the default132          };133          bool parseAgain = false;134  135          const auto attrHandler = [&args, &parseAgain](const nlattr attr, const Slice payload) {136              switch (attr.nla_type) {137                  case NFULA_TIMESTAMP: {138                      timespec ts = {};139                      extract(payload, ts);140                      constexpr uint64_t kNsPerS = 1000000000ULL;141                      args.timestampNs = ntohl(ts.tv_nsec) + (ntohl(ts.tv_sec) * kNsPerS);142                      break;143                  }144                  case NFULA_PREFIX:145                      // Strip trailing '\0'146                      args.prefix = toString(take(payload, payload.size() - 1));147                      break;148                  case NFULA_UID:149                      extract(payload, args.uid);150                      args.uid = ntohl(args.uid);151                      break;152                  case NFULA_GID:153                      extract(payload, args.gid);154                      args.gid = ntohl(args.gid);155                      break;156                  case NFULA_HWADDR: {157                      struct nfulnl_msg_packet_hw hwaddr = {};158                      extract(payload, hwaddr);159                      size_t hwAddrLen = ntohs(hwaddr.hw_addrlen);160                      hwAddrLen = std::min(hwAddrLen, sizeof(hwaddr.hw_addr));161                      args.dstHw.assign(hwaddr.hw_addr

二、源码：

./frameworks/libs/net/common/netd/binder/android/net/metrics/INetdEventListener.aidl:93:    void onWakeupEvent(String prefix, int uid, int ethertype, int ipNextHeader, in byte[] dstHw,./frameworks/base/services/art-profile:2962:HPLcom/android/server/connectivity/NetdEventListenerService;->onWakeupEvent(Ljava/lang/String;III[BLjava/lang/String;Ljava/lang/String;IIJ)V./frameworks/base/services/core/java/com/android/server/connectivity/NetdEventListenerService.java:322:    public synchronized void onWakeupEvent(String prefix, int uid, int ethertype, int ipNextHeader,

/**     * Logs a single RX packet which caused the main CPU to exit sleep state.     * @param prefix arbitrary string provided via wakeupAddInterface()     * @param uid UID of the destination process or -1 if no UID is available.     * @param ethertype of the RX packet encoded in an int in native order, or -1 if not available.     * @param ipNextHeader ip protocol of the RX packet as IPPROTO_* number,              or -1 if the packet was not IPv4 or IPv6.     * @param dstHw destination hardware address, or 0 if not available.     * @param srcIp source IP address, or null if not available.     * @param dstIp destination IP address, or null if not available.     * @param srcPort src port of RX packet in native order, or -1 if the packet was not UDP or TCP.     * @param dstPort dst port of RX packet in native order, or -1 if the packet was not UDP or TCP.     * @param timestampNs receive timestamp for the offending packet. In units of nanoseconds and     *        synchronized to CLOCK_MONOTONIC.     * 记录一个导致主CPU退出睡眠状态的单个RX数据包。     * @param prefix 通过wakeupAddInterface()提供的任意字符串     * @param uid 目标进程的UID，如果没有可用的UID则为-1。     * @param ethertype RX数据包的以太网类型，以原生顺序编码的int值，如果不可用则为-1。     * @param ipNextHeader RX数据包的IP协议号，作为IPPROTO_*数字，如果数据包不是IPv4或IPv6，则为-1。     * @param dstHw 目的地硬件地址，如果不可用则为0。     * @param srcIp 来源IP地址，如果不可用则为null。     * @param dstIp 目的地IP地址，如果不可用则为null。     * @param srcPort RX数据包的源端口，以原生顺序，如果数据包不是UDP或TCP则为-1。     * @param dstPort RX数据包的目的端口，以原生顺序，如果数据包不是UDP或TCP则为-1。     * @param timestampNs 违规数据包的接收时间戳。以纳秒为单位，并且与CLOCK_MONOTONIC同步。*/ void onWakeupEvent(String prefix, int uid, int ethertype, int ipNextHeader, byte[] dstHw, String srcIp, String dstIp, int srcPort, int dstPort, long timestampNs);     */321      @Override322      public synchronized void onWakeupEvent(String prefix, int uid, int ethertype, int ipNextHeader,323              byte[] dstHw, String srcIp, String dstIp, int srcPort, int dstPort, long timestampNs) {324          final String[] prefixParts = prefix.split(WAKEUP_EVENT_PREFIX_DELIM);325          if (prefixParts.length != 2) {326              throw new IllegalArgumentException("Prefix " + prefix327                      + " required in format <nethandle>:<interface>");328          }329          final long netHandle = Long.parseLong(prefixParts[0]);330          final Network network = Network.fromNetworkHandle(netHandle);331  332          final WakeupEvent event = new WakeupEvent();333          event.iface = prefixParts[1];334          event.uid = uid;335          event.ethertype = ethertype;336          if (ArrayUtils.isEmpty(dstHw)) {337              if (hasWifiTransport(network)) {338                  Log.e(TAG, "Empty mac address on WiFi transport, network: " + network);339              }340              event.dstHwAddr = null;341          } else {342              event.dstHwAddr = MacAddress.fromBytes(dstHw);343          }344          event.srcIp = srcIp;345          event.dstIp = dstIp;346          event.ipNextHeader = ipNextHeader;347          event.srcPort = srcPort;348          event.dstPort = dstPort;349          if (timestampNs > 0) {350              event.timestampMs = timestampNs / NANOS_PER_MS;351          } else {352              event.timestampMs = System.currentTimeMillis();353          }354          addWakeupEvent(event);355  356          final BatteryStatsInternal bsi = LocalServices.getService(BatteryStatsInternal.class);357          if (bsi != null) {358              final long elapsedMs = SystemClock.elapsedRealtime() + event.timestampMs359                      - System.currentTimeMillis();360              bsi.noteCpuWakingNetworkPacket(network, elapsedMs, event.uid);361          }362  363          final String dstMac = String

三、App的一些可以触发的示例（理论推测，未实践）

// 获取ConnectivityManager实例ConnectivityManager connectivityManager = (ConnectivityManager) context.getSystemService(Context.CONNECTIVITY_SERVICE);​// 创建NetworkRequest.Builder对象NetworkRequest.Builder builder = new NetworkRequest.Builder();​// 指定网络类型为Wi-Fibuilder.addTransportType(NetworkCapabilities.TRANSPORT_WIFI);​// 添加网络功能，比如访问互联网builder.addCapability(NetworkCapabilities.NET_CAPABILITY_INTERNET);​// 创建NetworkRequest对象NetworkRequest networkRequest = builder.build();​// 创建一个NetworkCallback来处理网络变化ConnectivityManager.NetworkCallback networkCallback = new ConnectivityManager.NetworkCallback() {    @Override    public void onAvailable(Network network) {        // 当符合条件的网络可用时调用        // 使用该网络进行网络操作        Log.d("NetworkCallback", "Wi-Fi网络现在可用");        // 这里可以通过ConnectivityManager.setProcessDefaultNetwork(network)来设置APP默认网络（API 23已弃用）        // 或使用其他API来绑定数据流到这个网络    }​    @Override    public void onLost(Network network) {        // 当满足条件的网络不再可用时调用        Log.d("NetworkCallback", "Wi-Fi网络丢失");    }};​// 请求具有特定特性的网络connectivityManager.requestNetwork(networkRequest, networkCallback);