为 Android添加底层核心服务(一)

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层 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 和 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 和 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{// 从 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中

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

在 service中添加

service addservice /system/bin/addserver //将 /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 中 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）