前面我们已经介绍了Android Binder机制的Service ManagerService对象代理1Service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。

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