为Android添加底层核心服务

Android添加底层核心服务

1.     为什么要写底层核心服务呢?

         因为底层核心服务是 Android框架里最接近 Linux/Driver的部分。为了充分发挥硬件设备的差异化特性,核心服务是让上层 Java应用程序来使用 Driver/HW Device 特色的重要管道。例如 Media Telephone等底层硬件。

       在开机过程中,就可以启动核心服务(汉字输入法服务等),让众多应用程序来共同使用。

由于共用,所以能有效降低 Java应用程序的大小( Size)。

2.     核心服务与 Java 层的 Service有何区别和关系?

       Android具有两层服务

             --Java SDK-based Service

             --C++层的 Code Service

   


3. 编写自己的核心服务( C++ 层)

1). 要点

      核心服务通常在独立的进程( Process )里执行。

      必须提供 IBinder 接口,让应用程序可以进行跨进程的绑定( Binding )和调用。

      因为共用,所以必须确保多线程安全( Thread-safe )。

使用 C++ 来实现,并调用 IServiceManager::addService() 函数添加到系统的 Binder Driver 里。

上层应用程序通过 ServiceManager 获取该服务。

上层应用程序通过 IBinder::transact() 函数来与核心服进行数据交互。

2). 添加服务

下面详细介绍如何添加一个底层服务到系统中,假设服务名为 AddService ,其用途是对传入的参数加上 1000 ,并返回结果。

服务实现

      进入 android 源码 的目录 frameworks/base ,在该目录下建立自己的目录,假设为 addservice ,再在这个目录中建立两个子目录 addserver libaddservice addserver 用于存放服务的启动文件,其最终的生成为可执行文件,在系统启动的时候运行, libaddservice 用于存放服务的实现文件,最终会生成动态链接库,有 addserver 调用。

 

首先,服务的实现文件包括两个文件,   AddService.h AddService.cpp

以下是 AddService.h

#ifndef ANDROID_GUILH_ADD_SERVICE_H

#define ANDROID_GUILH_ADD_SERVICE_H

 

#include <utils/RefBase.h>

#include <binder/IInterface.h>

#include <binder/Parcel.h>

#include <utils/threads.h>

 

namespace android {

        class AddService : public BBinder{// BBinder 派生,实现本地接口

        

 

                public:

                static int instantiate();

                AddService();

                virtual ~AddService();

                virtual status_t onTransact(uint32_t, const Parcel&, Parcel*, uint32_t);

        };

}; //namespace

#endif

然后是服务的实现文件 AddService.cpp

#include "AddService.h"

#include <binder/IServiceManager.h>

#include <binder/IPCThreadState.h>

namespace android {

      static struct sigaction oldact;

static pthread_key_t sigbuskey;

// 把自己注册到系统中

int AddService::instantiate() {

LOGE("AddService instantiate");

int r = defaultServiceManager()->addService(

String16("guilh.add"), new AddService());// 这里主要是把 //AddSerice 这个服务添加到 Binder Driver 中服务名为 guilh.add

LOGE("AddService r = %d/n", r);

return r;

}

// 构造函数

AddService::AddService()

{

LOGV("AddService created");

mNextConnId = 1;

pthread_key_create(&sigbuskey, NULL);

}

// 析构函数

AddService::~AddService()

{

pthread_key_delete(sigbuskey);

LOGV("AddService destroyed");

}

// 这个是服务具体的本地实现,功能实现都应该放在这里面,通过传入执行代码( code // 的不同来执行不同的操作,上层隐射为不同的 api

status_t AddService::onTransact(

uint32_t code, const Parcel& data, Parcel* reply, uint32_t flags){

switch(code) {

case 0: {// 根据 code 的不同执行不同的操作

pid_t pid = data.readInt32();

int num = data.readInt32();

num = num + 1000;

reply->writeInt32(num);

return NO_ERROR;

}

break;

default:

return BBinder::onTransact(code, data, reply, flags);

}

}}; //namespace

 

 

以下是编译服务的 Android.mk ,和上面的 cpp 放在一起。

LOCAL_PATH:= $(call my-dir)

include $(CLEAR_VARS)

LOCAL_SRC_FILES:= /

AddService.cpp

LOCAL_C_INCLUDES := /

$(JNI_H_INCLUDE)

LOCAL_SHARED_LIBRARIES :=     /

        libcutils             /

        libutils              /

        libbinder             /

        libandroid_runtime

LOCAL_PRELINK_MODULE := false

LOCAL_MODULE := libAdd

include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)   #这一行表示编译为动态库

 

在命令行中退出到 android/目录级 加载编译环境 . build/envsetup.sh

然后 lunch

然后在 cd  /android/frameworks/base/addservice/ libaddservice/ 目录 输入 mm

之后在 out 目录产出 libAdd.so 文件。

在此 完成核心服务第一步。

 

服务进程实现

                进入到 cd  /android/frameworks/base/addservice/addserver/ 目录

增加一个文件 addserver.cpp ,文件内容如下:

 

#include <sys/types.h>

#include <unistd.h>

#include <grp.h>

#include <binder/IPCThreadState.h>

#include <binder/ProcessState.h>

#include <binder/IServiceManager.h>

#include <utils/Log.h>

#include <private/android_filesystem_config.h>

#include "../libaddservice/AddService.h"

//#include <libadd/AddService.h>

using namespace android;

int main(int argc, char** argv)

{

sp<ProcessState> proc(ProcessState::self());

sp<IServiceManager> sm = defaultServiceManager();//取得 ServiceManager

LOGI("ServiceManager: %p", sm.get());

AddService::instantiate();//把自己添加到 ServiceManager

ProcessState::self()->startThreadPool();//启动缓冲池

IPCThreadState::self()->joinThreadPool();//这里是把服务添加到 Binder闭合循环进程中

}

以上为底层服务的标准操作。

下面是这个服务 makefile

include $(CLEAR_VARS)

 

LOCAL_SRC_FILES:= /

        addserver.cpp

 

LOCAL_SHARED_LIBRARIES := /

        libAdd /

        libutils /

        libbinder

LOCAL_MODULE:= addserver

include $(BUILD_EXECUTABLE)//编译为可执行文件

退出后当前目录执行 mm即可在 out目录的 system/bin下产出 addserver可执行文件。

实现服务进程开机自动运行

进入到 /android/system/core/rootdir/目录中有个 init.rc文件

vi init.rc

service中添加

service addservice    /system/bin/addserver    // /system/bin/addserver作为一个服务启动,服务的名称为 addservice(这个不重要)。

 

最后退出到 android/目录下执行全编译:

输入 . build/envsetup.sh

Lunch

Make

完成之后

Emulator打开模拟器

打开另一个 shell终端 输入 adb shell    进入模拟器模式      如果 adbshell系统提示没有发现该命令 就在 android/out/host/linux-x86/bin/中输入   ./adb shell  

在输入 ps  查看进程   找到是否有 addserver进程

如果有就成功一半。

 

测试我们的服务

 

随便在 android/packages/apps 建立一个简单的应用程序,

这里可以直接在 eclipse 中建立好工程 拷贝到 android/packages/apps 中,然后为应用添加一个 Android.mk 文件,可以从其他应用中拷贝来修改。

在应用程序中测试服务的代码:

    private void test(){

                try{

                        IBinder binder = ServiceManager.getService("guilh.add");// 取得服务

                        Parcel data = Parcel.obtain();

                        Parcel reply = Parcel.obtain();

                        if(binder == null)

                                Log.d(TAG,"failed to get service");

                        data.writeInt(Process.myPid());// 固定操作

                        data.writeInt(100);// 传入参数

                        binder.transact(0, data, reply, 0);// 执行远程调用

                        Log.d(TAG,"result="+reply.readInt());// 验证结果

 

                }catch(Exception e){

                         Log.d(TAG,e.toString());

                }

(以上部分资料来源于高焕堂 android 核心服务,欢迎提出您的意见及建议)

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