前面我们已经介绍了Android Binder机制的Service Manager,Service对象代理1,Service对象代理2。本文将介绍一下Android机制的另外一个重要部分——系统Service。
1、系统Service实例——Media server
首先我们先看一下Android一个实例Media Service,代码位于framework/base/media/mediaserver/main_mediaserver.cpp文件:
// System headers required for setgroups, etc.
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <grp.h>
5:
#include <binder/IPCThreadState.h>
#include <binder/ProcessState.h>
#include <binder/IServiceManager.h>
#include <utils/Log.h>
10:
#include <AudioFlinger.h>
#include <CameraService.h>
#include <MediaPlayerService.h>
#include <AudioPolicyService.h>
private/android_filesystem_config.h>
16:
namespace android;
18:
char** argv)
20: {
21: sp<ProcessState> proc(ProcessState::self());
22: sp<IServiceManager> sm = defaultServiceManager();
, sm.get());
24: AudioFlinger::instantiate();
25: MediaPlayerService::instantiate();
26: CameraService::instantiate();
27: AudioPolicyService::instantiate();
28: ProcessState::self()->startThreadPool();
29: IPCThreadState::self()->joinThreadPool();
30: }
我们发现Media Server是一个进程,并且该程序的实现表面上也挺简单,其实并不简单,让我们慢慢分析一下Media Server。
1、第一句创建创建一个ProcessState的引用,但是这个对象后面并没有被调用到,那么为什么创建呢?请回想一下我在博文《Android系统的Binder机制之二——服务代理对象(1)》中介绍ProcessState对象时提到:如果一个进程要使用Binder机制,那么他的进程中必须要创建一个ProcessState对象来负责管理Service的代理对象。
2、第二句调用defaultServiceManager获得一个Service Manager代理对象,我在《Android系统的Binder机制之二——服务代理对象(1)》已经对此有了详细的介绍这里就不赘述了。
3、后面几行都是创建具体的Service,我们展开之后发现都是一些调用Service Manager的addService进行注册的函数,以AudioFlinger为例,instantiate代码如下:
void AudioFlinger::instantiate() {
2: defaultServiceManager()->addService(
new AudioFlinger());
4: }
4、最后调用ProcessState的startThreadPool方法和IPCThreadState的joinThreadPool使Media Server进入等待请求的循环当中。
我们可以看出一个进程中可以有多个Service,Media Server这个进程中就存在AudioFlinger,MediaPlayerService,CameraService,AudioPolicyService四个Service。
2、系统Service的基础——BBinder
我们仔细查看一下Media Server中定义的四个Service我们将会发现他们都是继承自BBinder,而BBinder又继承自IBinder接口,详细情况请自行查看他 们的代码。每个Service都改写了BBinder的onTransact虚函数,当用户发送请求到达Service时,框架将会调用Service的 onTransact函数,后面我们将会详细的介绍这个机制。
3、Service注册
每个Service都需要向“大管家”Service Manager进行注册,调用Service Manager的addService方法注册。这样Service Manager将会运行客户端查询和获取该Service(代理对象),然后客户端就可以通过该Service的代理对象请求该Service的服务。
4、Service进入等待请求的循环
每个Service必须要进入死循环,等待客户端请求的到达,本例中最后两句就是使Service进行等待请求的循环之中。ProcessState的 startThreadPool方法最终调用的也是IPCThreadState的joinThreadPool方法,具体请查看代码。 IPCThreadState的joinThreadPool方法的代码如下:
bool isMain)
2: {
3: ......
do {
5: int32_t cmd;
6:
7: ......
8:
// now get the next command to be processed, waiting if necessary
10: result = talkWithDriver();
if (result >= NO_ERROR) {
12: ......
13:
14: result = executeCommand(cmd);
15: }
16:
17: ......
while (result != -ECONNREFUSED && result != -EBADF);
19:
20: ......
21: }
Service在IPCThreadState的joinThreadPool方法中,调用talkWithDriver方法和Binder驱动进行交互,读取客户端的请求。当客户端请求到达之后调用executeCommand方法进行处理。
我们再看一下Service怎样处理客户端的请求?我们们查看一下executeCommand方法的源码:
1: status_t IPCThreadState::executeCommand(int32_t cmd)
2: {
3: BBinder* obj;
4: RefBase::weakref_type* refs;
5: status_t result = NO_ERROR;
6:
switch (cmd) {
8: ......
case BR_TRANSACTION:
10: {
11: ......
if (tr.target.ptr) {
13: sp<BBinder> b((BBinder*)tr.cookie);
const status_t error = b->transact(tr.code, buffer, &reply, 0);
if (error < NO_ERROR) reply.setError(error);
16:
17: }
18: ......
19: }
break;
21:
22: ......
23: }
24:
if (result != NO_ERROR) {
26: mLastError = result;
27: }
28:
return result;
30: }
可以看到IPCThreadState将会直接调用BBinder的transact方法来处理客户端请求,我们再看一下BBinder的transact方法:
1: status_t BBinder::transact(
const Parcel& data, Parcel* reply, uint32_t flags)
3: {
4: data.setDataPosition(0);
5:
6: status_t err = NO_ERROR;
switch (code) {
case PING_TRANSACTION:
9: reply->writeInt32(pingBinder());
break;
default:
12: err = onTransact(code, data, reply, flags);
break;
14: }
15:
if (reply != NULL) {
17: reply->setDataPosition(0);
18: }
19:
return err;
21: }
我们发现他将会叫用自己的虚函数onTransact。我们前面提到所有的Service都集成自BBinder,并且都改写了onTransact虚函数。那么IPCThreadState将会调用Service定义onTransact方法来响应客户请求。
5、结论
本文简单介绍了一下系统Service的原理,台湾的高焕堂先生有一篇文章,手把手教怎样实现一个系统Service,你可以在我的博文《(转)高焕堂——Android框架底层结构知多少?》中找到。