原文地址::http://blog.csdn.net/andy_android/article/details/7301814
一、Android Service介紹
Android的Service分為兩種:Android Service和Native Service。
Android Service:又稱為Java Service,是實現在架構層(framework)裡的Server。Android Service以Java編寫。
Native Service:又稱為System Service,是實現在Runtime層裡的Server。
以MediaPlayer 為例,從我們可以得出兩種服務的關係:
接下來要討論的Service是Native Service,與應用程式設計上所討論的Service(android.app.Service)不同。
二、為什麼要寫底層的核心服務呢?
(1) 因為底層核心服務是Android 架構裡最接近Linux/Driver 的部分。為了充分發揮硬體裝置的差異化特性,核心服務是讓上層Java 應用程式來使用Driver/HW Device 特色的重要管道。
(2) 在開機過程中,就可以啟動核心服務(例如漢字IME服務等),讓眾多應用程式來共用之。
(3) 由於共用,所以能有效降低Java 應用程式的大小(Size)。
三、如何?一個核心服務呢?
要點如下:
(1)核心服務通常在獨立的進程(Process)裡執行。
(2)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。
(3)因為共用,所以必須確保多線裎安全(Thread-safe)。
(4)以C++類別定義,誕生其對象,透過SM 之協助,將該對象參考值傳給IServiceManager::addService()函數,就加入到Binder Driver 裡了。
(5)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。
(6)應用程式可透過IBinder::transact()函數來與核心服務互傳資料。
四、Server實現實踐
下面以一個小例子來說明具體實現一個Server的步驟。此執行個體功能為簡單的整數加法(Add)運算,我們將其命名AddService。
Step-1:以C++撰寫AddService 類別,其完整程式碼為:
AddService.h檔案:
#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);
};
}
#endif
AddService.cpp檔案:
#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);
}
}
};
Android.mk檔案:
LOCAL_PATH:= $(call my-dir)
include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_SRC_FILES:= AddService.cpp
#LOCAL_C_INCLUDES:= $(JNI_H_INCLUDE)
LOCAL_SHARED_LIBRARIES:= libutils
LOCAL_MODULE:= libAddService
LOCAL_PRELINK_MODULE:= false
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)
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 類別之對象,然後將該對象參考存入Binder Driver 裡。其內容為:
addserver.cpp檔案:
#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 "../libaddservice/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();
}
Android.mk檔案:
LOCAL_PATH:= $(call my-dir)
include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_SRC_FILES:= addserver.cpp
LOCAL_SHARED_LIBRARIES:= libutils libAddService
LOCAL_MODULE:= addservice
include $(BUILD_EXECUTABLE)
Step-3:編譯上述兩個檔案分別產出了libAdd.so 類別庫和addserver 可執行程式。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 類別之對象;
接著,呼叫defaultServiceManager()函數取得SM 的IServiceManager 介面;
再呼叫IServiceManager::addServer()將該對象參考存入Binder Driver 裡。
Step-5:這樣就成功地將AddService 服務加入到Binder Driver 裡了。現在就可以寫個Add 類來使用AddService 核心服務了。以C++撰寫Add 類別,其完整程式碼為:
Add.h檔案:
#ifndef ANDROID _ADD_H
#define ANDROID _ADD_H
namespace android {
class Add {
public:
int setN(int n);
private:
static const void getAddService();
};
}; //namespace
#endif // ANDROID _ADD_H
Add.cpp檔案:
#include <utils/IServiceManager.h>
#include <utils/IPCThreadState.h>
#include "Add.h"
namespace android {
sp<IBinder> binder;
int 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);
int i = reply.readInt32();
return i;
}
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;
}
}
};
Android.mk檔案:
LOCAL_PATH:= $(call my-dir)
include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_SRC_FILES:=Add.cpp
LOCAL_SHARED_LIBRARIES := libutils libAddService
LOCAL_MODULE := libAdd
LOCAL_PRELINK_MODULE:= false
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)
Step-6:下面寫個JNI Native 類別來使用Add 類別之對象。透過JNI Native 函數,就可以與Java 層的Service 服務銜接起來。
首選使用javah命令產生相應標頭檔。
com_hello_Service_MySer.h檔案:
/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
#include <jni.h>
/* Header for class com_hello_Service_MySer */
#ifndef _Included_com_hello_Service_MySer
#define _Included_com_hello_Service_MySer
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/*
* Class: com_hello_Service_MySer
* Method: intFromJNI
* Signature: ()I
*/
JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_hello_Service_MySer_intFromJNI
(JNIEnv *, jobject);
#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif
然後實現相應函數。
com_hello_Service_MySer.cpp檔案:
#include <jni.h>
#include <JNIHelp.h>
#include "../libadd/Add.h"
#include "com_hello_Service_MySer.h"
JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_hello_Service_MySer_intFromJNI(JNIEnv * env, jobject thiz)
{
android::Add myadd;
int r = myadd.setN(5);
return r;
}
Android.mk檔案:
LOCAL_PATH:= $(call my-dir)
include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_SRC_FILES:=com_hello_Service_MySer.cpp
LOCAL_C_INCLUDES:= $(JNI_H_INCLUDE)
LOCAL_SHARED_LIBRARIES := libutils libAdd
LOCAL_MODULE := libJniAdd
LOCAL_PRELINK_MODULE:= false
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)
所有相關檔案組織:
a@ubuntu:~/work/android/source_android/development/my_module$ tree service
service
|-- addserver
| |-- Android.mk
| `-- addserver.cpp
|-- jni
| |-- Android.mk
| |-- com_hello_Service_MySer.cpp
| `-- com_hello_Service_MySer.h
|-- libadd
| |-- Add.cpp
| |-- Add.h
| `-- Android.mk
`-- libaddservice
|-- AddService.cpp
|-- AddService.h
`-- Android.mk
4 directories, 11 files
在Eclipse中建立一個工程使用以上的Add類,即可使用我們的AddService了。
MySer.java檔案:
package com.hello.Service;
import android.app.Activity;
import android.os.Bundle;
import android.widget.TextView;
public class MySer extends Activity {
/** Called when the activity is first created. */
@Override
public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
int i = intFromJNI();
TextView tv = new TextView(this);
tv.setText( String.valueOf(i) );
setContentView(tv);
}
public native int intFromJNI();
static {
System.loadLibrary("JniAdd");
}
}
五、Service編譯問題
Android所用的Toolchain(即交叉編譯工具鏈)可從下面的網址下載:
http://android.kernel.org/pub/android-toolchain-20081019.tar.bz2。如果下載了完整的Android項目的原始碼,則可以在“<your_android>/prebuilt/linux-x86/toolchain/arm-eabi-4.2.1/bin”目錄下找到交叉編譯工具,比如Android所用的arm-eabi-gcc-4.2.1。我們可以直接使用源碼包來進行編譯。
Android並沒有採用glibc作為C庫,而是採用了Google自己開發的Bionic Libc,它的官方Toolchain也是基於Bionic Libc而並非glibc的。這使得使用或移植其他Toolchain來用於Android要比較麻煩:在Google公布用於Android的官方Toolchain之前,多數的Android愛好者使用的Toolchain是在http://www.codesourcery.com/gnu_toolchains/arm/download.html 下載的一個通用的Toolchain,它用來編譯和移植Android
的Linux核心是可行的,因為核心並不需要C庫,但是開發Android的應用程式時,直接採用或者移植其他的Toolchain都比較麻煩,其他Toolchain編譯的應用程式只能採用靜態編譯的方式才能運行於Android模擬器中,這顯然是實際開發中所不能接受的方式。目前尚沒有看到說明成功移植其他交叉編譯器來編譯Android應用程式的資料。
與glibc相比,Bionic Libc有如下一些特點:
l 採用BSD License,而不是glibc的GPL License;
l 大小隻有大約200k,比glibc差不多小一半,且比glibc更快;
l 實現了一個更小、更快的pthread;
l 提供了一些Android所需要的重要函數,如”getprop”, “LOGI”等;
l 不完全支援POSIX標準,比如C++ exceptions,wide chars等;
l 不提供libthread_db 和 libm的實現
另外,Android中所用的其他一些二進位工具也比較特殊:
載入動態庫時使用的是/system/bin/linker而不是常用的/lib/ld.so;
prelink工具不是常用的prelink而是apriori,其原始碼位於“<your_android>/build/tools/apriori”
strip工具也沒有採用常用的strip,而是“<your_android>/prebuilt/linux-x86/toolchain/arm-eabi-4.2.1/bin”目錄下的arm-eabi-strip,而是位於<your_android>/out/host/linux-x86/bin/的soslim工具。
下面就具體說一下如何編譯我們剛才建立的Service程式。
1. 在$(YOUR_ANDROID)/development 目錄下建立my_module目錄,然後將我們的server檔案夾拷貝到此目錄下,其中$(YOUR_ANDROID)指Android原始碼所在的目錄。
# mkdir $(YOUR_ANDROID)/development/ my_module
2. Android.mk這是Android Makefile的標準命名,不要更改。Android.mk檔案的格式和內容可以參考其他已有的Android.mk檔案的寫法,針對Add程式的Android.mk檔案內容如下:
LOCAL_PATH:= $(call my-dir)
include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_SRC_FILES:=Add.cpp
LOCAL_SHARED_LIBRARIES := libutils libAddService
LOCAL_MODULE := libAdd
LOCAL_PRELINK_MODULE:= false
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)
注意上面LOCAL_SRC_FILES用來指定源檔案;,LOCAL_MODULE指定要編譯的模組的名字,下一步驟編譯時間就要用到;include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)表示要編譯成動態庫,如果想編譯成一個可執行檔則可用BUILD_EXECUTABLE,這些可以在$(YOUR_ANDROID)/build/core/config.mk查到。
3. 回到Android原始碼頂層目錄進行編譯:
# cd $(YOUR_ANDROID) && make libAdd
注意make libAdd中的目標名libAdd就是上面Android.mk檔案中由LOCAL_MODULE指定的模組名。
4.編譯後的可執行檔存放在通過”adb push”將它傳送到模擬器上,再通過”adb shell”登入到模擬器終端,就可以執行了。
六、出現問題及及解決辦法:
(1)提示缺bison,安裝bison:sudo apt-get install bison
(2)出現frameworks/policies/base/PolicyConfig.mk:22: *** No module defined for the given PRODUCT_POLICY (android.policy_phone). Stop.錯誤。
解決辦法:
在build/tools/findleaves.sh中的第89行,
這一句find "${@:0:$nargs}" $findargs -type f -name "$filename" -print |
改為find "${@:1:$nargs-1}" $findargs -type f -name "$filename" -print |