如何撰寫自己的第一個核心服務呢?

1. 要點：

l           核心服務通常在獨立的進程 (Process) 裡執行。

l           必須提供 IBinder 介面，讓應用程式可以進行跨進程的綁定 (Binding) 和呼叫。

l           因為共用，所以必須確保多線裎安全 (Thread-safe) 。

l           以 C++ 類別定義，誕生其物件，透過 SM 之協助，將該物件參考值傳給 IServiceManager::addService() 函數，就加入到 Binder Driver 裡了。

l           應用程式可透過 SM 之協助而遠距綁定該核心服務，此時 SM 會回傳 IBinder 介面給應用程式。

l           應用程式可透過 IBinder::transact() 函數來與核心服務互傳資料。

 

2. 入門級範例：將 AddService 核心服務加入 Binder Driver

此範例功能為簡單的整數加法 (Add) 運算，此核心服務命名為 AddService 。

Step-1 ： 以 C++ 撰寫 AddService 類別，其完整程式碼為：

 

/*--- AddService.h 定義檔 ---*/

//AddService.h

#ifndef ANDROID_GUILH_ADD_SERVICE_H

#define ANDROID_GUILH_ADD_SERVICE_H

#include <utils.h>

#include <utils/RefBase.h>

#include <utils/IInterface.h>

#include <utils/Parcel.h>

 

namespace android {

class AddService : public BBinder{

     mutable     Mutex     mLock;

                 int32_t   mNextConnId;

 public:

     static  int instantiate();

AddService();

     virtual ~AddService();

     virtual status_t onTransact(

             uint32_t, const Parcel&, Parcel*, uint32_t);

}}; //namespace

#endif

 

/*--- AddService.cpp 實作檔 ---*/

// AddService.cpp

#include "AddService.h"

#include <utils/IServiceManager.h>

#include <utils/IPCThreadState.h>

 

namespace android {

static struct sigaction oldact;

static pthread_key_t sigbuskey;

 

int AddService::instantiate() {

               LOGE("AddService instantiate");

      int r = defaultServiceManager()->addService(

                   String16("guilh.add"), new AddService());

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

return r;

}

 

AddService::AddService()

   {  LOGV("AddService created");

      mNextConnId = 1;

      pthread_key_create(&sigbuskey, NULL);

   }

 

AddService::~AddService()

   {  pthread_key_delete(sigbuskey);

        LOGV("AddService destroyed");

   }

 

status_t AddService::onTransact(

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

        switch(code) {

           case 0: {

              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

 

/*--- Make 檔 ---*/

/ /Android.mk

LOCAL_PATH:= $(call my-dir)

include $(CLEAR_VARS)

LOCAL_SRC_FILES:= /

AddService.cpp

 

LOCAL_C_INCLUDES := /

  $(JNI_H_INCLUDE)

LOCAL_SHARED_LIBRARIES := /

    libutils

 

LOCAL_PRELINK_MODULE := false

LOCAL_MODULE := libAdd

 

include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

 

執行上述 Android.mk 檔，就產出 libAdd.so 檔案了。

 

Step-2 ： 以 C++ 撰寫一個可獨立執行的 addserver.cpp 程式，它的用途是：誕生一個 AddService 類別之物件，然後將該物件參考存入 Binder Driver 裡。其內容為：

 

/*--- addserver.cpp ---*/

#include <sys/types.h>

#include <unistd.h>

#include <grp.h>

 

#include <utils/IPCThreadState.h>

#include <utils/ProcessState.h>

#include <utils/IServiceManager.h>

#include <utils/Log.h>

 

#include <private/android_filesystem_config.h>

 

#include "../libadd/AddService.h"

//#include <libadd/AddService.h>

 

using namespace android;

 

int main(int argc, char** argv)

{

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

    sp<IServiceManager> sm = defaultServiceManager();

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

    AddService::instantiate();

    ProcessState::self()->startThreadPool();

    IPCThreadState::self()->joinThreadPool();

}

 

編譯並連結此 addserver.cpp ，產出 addserver 可執行程式。

 

Step-3 ： 上述兩個步驟分別產出了 libAdd.so 類別庫和 addserver 可執行程式了。接著將 libAdd.so 拷貝到 Android 模擬器的 /system/lib/ 裡；也把 addserver 拷貝到 /system/bin/ 裡。

Step-4 ： 執行 addserver ，其中的指令：

AddServer::instantiate();

       

就執行到 AddServer 類別的 instantiate() 函數，其內容為：

 

int AddService::instantiate() {

               LOGE("AddService instantiate");

      int r = defaultServiceManager()->addService(

                   String16("guilh.add"), new AddService());

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

return r;

}

 

其先執行到 new AddServer() ，就誕生一個 AddServer 類別之物件；接著，呼叫 defaultServiceManager() 函數取得 SM 的 IServiceManager 介面，再呼叫 IServiceManager::addServer() 將該物件參考存入 Binder Driver 裡，如下圖所示：

 

   

 

3. 入門級範例：寫個 Add 類別來使用 AddService 核心服務

剛才已經成功地將 AddService 服務加入到 Binder Driver 裡了。現在，茲寫個 C++ 應用類別來繫結 (Bind) 此核心服務。

Step-5 ： 以 C++ 撰寫 Add 類別，其完整程式碼為：

 

/*--- Add.h ---*/

#ifndef ANDROID_GUILH_ADD_H

#define ANDROID_GUILH_ADD_H

 

namespace android {

class Add {

public:

    void  setN(int n);

private:

           static const void getAddService();

};

 

}; //namespace

#endif // ANDROID_GUILH_ADD_H

 

 

/*--- Add.cpp ---*/

#include <utils/IServiceManager.h>

#include <utils/IPCThreadState.h>

#include "Add.h"

 

namespace android {

  sp<IBinder> binder;

void Add::setN(int n){

             getAddService();

      Parcel data, reply;

      data.writeInt32(getpid());

      data.writeInt32(n);

           LOGE("BpAddService::create remote()->transact()/n");

      binder->transact(0, data, &reply);

           return;

}

const void Add::getAddService(){

    sp<IServiceManager> sm = defaultServiceManager();

    binder = sm->getService(String16("guilh.add"));

   LOGE("Add::getAddService %p/n",sm.get());

    if (binder == 0) {

          LOGW("AddService not published, waiting...");

          return;

}

}

}; //namespace

 

其中的 setN() 函數呼叫 getAddService() 函數來取得 SM 的介面參考，然後要求 SM 去協助繫結到 AddService 核心服務，完成時 SM 會回傳 BpBinder 物件的 IBinder 介面參考，然後暫存於 binder 變數裡。如下圖所示：

 

 

 

 4. 後語 ：

Add.cpp通常只是用來測試核心服務而已，你也可以撰寫JNI Native 函數來呼叫核心服務的功能，例如下圖：

 

 

此外，撰寫核心服務時，必須確保多線程 (Multi-Thread) 安全性，才能提供穩定可靠的核心服務。