android硬件访问服务程序框架和简单实例分析

2024-09-05 22:18
文章标签 分析 简单 android 访问 实例 框架 服务程序 硬件

本文主要是介绍android硬件访问服务程序框架和简单实例分析，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

android硬件访问服务程序框架

  • loadLibrary 进行加载C库
  • JNI_OnLoad 注册本地方法
    – 分别调用各个硬件的函数来注册本地方法
  • SystemServer 使用本地方法(在java代码中，例如InputManagerService)，对每一个硬件构造service,将其添加到系统中
  • APP 使用：获得服务 getService ;使用服务。执行service

SystemServer提供众多的服务service.
前三者属于系统进程
第四个属于用户进程
不同进程之间进行通信。所借助的是系统的binder服务。

以下属于针对上述分析

涉及的代码

\android5.0.2\frameworks\base\services\java\com\android\server\SystemServer.java
\frameworks\base\core\java\android\hardware\input\InputManager.java
\frameworks\base\services\core\java\com\android\server\input\InputManagerService.java
\frameworks\base\core\java\android\content\Context.java
\frameworks\base\core\java\android\app\ContextImpl.java
\frameworks\base\core\java\android\hardware\input\IInputManager.aidl

实例

    //LoadLibrary加载C库 System.loadLibrary("android_servers");nativeInit();//...startOtherServices(); //...//利用本地方法，构造一个service   InputManagerService  在这个java文件中嗲用native_init。从而跳转到了本地  inputManager = null;inputManager = new InputManagerService(context);//添加到系统中ServiceManager.addService(Context.INPUT_SERVICE, inputManager);//以上属于系统进程//用户进程如何使用呢？getSystemService(Context.INPUT_SERVICE);//就得到了这个服务。就可以通过service执行的一些操作

app使用

app的使用是调用getSystemService(Context.xxx来使用的)
getSystemService在Context.java中进行定义

    public abstract Object getSystemService(@ServiceName @NonNull String name);

可以看出其为抽象的基类，其实现实在ContextImpl中实现的。

 @Overridepublic Object getSystemService(String name) {ServiceFetcher fetcher = SYSTEM_SERVICE_MAP.get(name);return fetcher == null ? null : fetcher.getService(this);}

使用getSystemService获得的返回值，一般需要强转为一个Manager的类。
例如

mIm = (InputManager)Context.getSystemService(Context.INPUT_SERVICE);

问题

  • nativeInit(); 是怎么关联本地方法
  • 应用程序中自己LoadLibrary的话，另外一个app,是如何得到这个service的。其可能是通过aidl来获得这个服务的。这是和系统getSystemService不同的地方。getSystemService也是通过ServiceManager.getService来获得的。应用本身通过aidl来实现，android在编译的时候，自动实现了binder的机制。

注册本地方法

在JNI中实现
在onLoad.cpp中

android_server的实现

在framework/base/services下，
有一个Andrpid.mk
这个编译文件中，会将整个的Services目录的内容编译成两部分，

LOCAL_MODULE := services
LOCAL_MODULE:= libandroid_servers

目录下的java文件会编译为services
目录下jni下的
include (wildcard (LOCAL_PATH)/*/jni/Android.mk)
有android.mk包含的文件将会形成一个 动态库 android_service 供SystemServer进行调用。

JNI目录下的Android.mk

LOCAL_SRC_FILES += \
    $(LOCAL_REL_DIR)/com_android_server_AlarmManagerService.cpp \
    $(LOCAL_REL_DIR)/com_android_server_am_BatteryStatsService.cpp \
$(LOCAL_REL_DIR)/onload.cppLOCAL_C_INCLUDES += \
$(JNI_H_INCLUDE) \
frameworks/base/services \
frameworks/base/libs \

LOCAL_SHARED_LIBRARIES += \
    libandroid_runtime \

主要是包含一些cpp文件、头文件以及需要的动态库文件

Load_Library的入口 onload.cpp

extern "C" jint JNI_OnLoad(JavaVM* vm, void* reserved)

调用

System.loadLibrary("android_servers");

的时候，会调用到JNI_OnLoad方法。
在这个方法中，会调用到和硬件相关的jni的cpp文件

register_android_server_PowerManagerService(env);
register_android_server_SerialService(env);
register_android_server_InputApplicationHandle(env);
register_android_server_InputWindowHandle(env);
register_android_server_InputManager(env);
register_android_server_LightsService(env);
register_android_server_AlarmManagerService(env);
register_android_server_UsbDeviceManager(env);
register_android_server_UsbHostManager(env);
register_android_server_VibratorService(env);
register_android_server_SystemServer(env);
register_android_server_location_GpsLocationProvider(env);
register_android_server_location_FlpHardwareProvider(env);
register_android_server_connectivity_Vpn(env);
register_android_server_AssetAtlasService(env);
register_android_server_ConsumerIrService(env);
register_android_server_BatteryStatsService(env);
register_android_server_hdmi_HdmiCecController(env);
register_android_server_tv_TvInputHal(env);
register_android_server_PersistentDataBlockService(env);
register_android_server_fingerprint_FingerprintService(env);
register_android_server_Watchdog(env);

服务的加载和被调用的过程

利用本地函数构造service是怎么样的过程呢？

答：在new InputManagerService的时候调用本地函数native_init
InputManagerService 继承IInputManager.stub
InputManagerService中提供相关的服务端的程序，供客户端调用。

在构造出service之后，利用

ServiceManager.addService(Context.INPUT_SERVICE, inputManager);

添加到ServiceManager中。

Context中InputManager的实话

在Context的实现类ContextImpl中，

registerService(INPUT_SERVICE, new StaticServiceFetcher() {public Object createStaticService() {return InputManager.getInstance();}});

此时复写的createStaticService在调用getSystemService的时候被掉用。

在app应用中，需要使用这些Context的service的时候，调用
getSystemService(Context.xxx)同时将返回值强转为一个xxxManager类型。

InputManager 中通过getInstance获得 添加到ServiceManager的服务

public static InputManager getInstance() {synchronized (InputManager.class) {if (sInstance == null) {IBinder b = ServiceManager.getService(Context.INPUT_SERVICE);sInstance = new InputManager(IInputManager.Stub.asInterface(b));}return sInstance;}}

如此一来，客户端app就能通过binder机制，调用系统提供的服务了。

ClipboardService实例

抽象类
frameworks\base\core\java\android\text\ClipboardManager.java
实现类
frameworks\base\core\java\android\content\ClipboardManager.java
ClipboardManager中获取到服务

   ClipboardManager clipboardManager =(ClipboardManager) mContext.getSystemService(Context.CLIPBOARD_SERVICE);

ClipboardManager提供的一个方法。

 clipboardManager.setText(expected);

在text目录下的ClipboardManger.java中的setText是一个抽象方法。

frameworks\base\core\java\android\text\ClipboardManager.javapublic abstract void setText(CharSequence text);

在Content下的ClipbpadrManager.java实现了这个方法。故而调用如下代码

//首先调用InputManager下的setPrimaryClippublic void setText(CharSequence text) {setPrimaryClip(ClipData.newPlainText(null, text));}//调用getService的setPrimaryClippublic void setPrimaryClip(ClipData clip) {try {if (clip != null) {clip.prepareToLeaveProcess();}getService().setPrimaryClip(clip, mContext.getOpPackageName());} catch (RemoteException e) {}}//getService 通过ServiceManager获得clipboard的IBinder对象，并转换成为IClipboard 对象static private IClipboard getService() {synchronized (sStaticLock) {if (sService != null) {return sService;}IBinder b = ServiceManager.getService("clipboard");sService = IClipboard.Stub.asInterface(b);return sService;}}// 通过aidl调用服务器部分的setPrimaryClip,这部分代码系统提供。void setPrimaryClip(in ClipData clip, String callingPackage);//aidl的实现//ClipboardServicepublic void setPrimaryClip(ClipData clip, String callingPackage) {synchronized (this) {if (clip != null && clip.getItemCount() <= 0) {throw new IllegalArgumentException("No items");}final int callingUid = Binder.getCallingUid();if (mAppOps.noteOp(AppOpsManager.OP_WRITE_CLIPBOARD, callingUid,callingPackage) != AppOpsManager.MODE_ALLOWED) {return;}checkDataOwnerLocked(clip, callingUid);final int userId = UserHandle.getUserId(callingUid);PerUserClipboard clipboard = getClipboard(userId);revokeUris(clipboard);setPrimaryClipInternal(clipboard, clip);List<UserInfo> related = getRelatedProfiles(userId);if (related != null) {int size = related.size();if (size > 1) { // Related profiles list include the current profile.boolean canCopy = false;try {canCopy = !mUm.getUserRestrictions(userId).getBoolean(UserManager.DISALLOW_CROSS_PROFILE_COPY_PASTE);} catch (RemoteException e) {Slog.e(TAG, "Remote Exception calling UserManager: " + e);}// Copy clip data to related users if allowed. If disallowed, then remove// primary clip in related users to prevent pasting stale content.if (!canCopy) {clip = null;} else {clip.fixUrisLight(userId);}for (int i = 0; i < size; i++) {int id = related.get(i).id;if (id != userId) {setPrimaryClipInternal(getClipboard(id), clip);}}}}}}

总结

  • 分析安卓系统时，需要记住android的c/s框架。SystemServer提供众多的service。这些service是由ServiceManager来进行管理的。注册时候需要使用ServiceManager.addService进行添加，客户端获取service,需要通过ServiceManager.getService来获取。
  • Context上下文是和应用程序密切相关的。应用程序可以通过Context提供的getSystemService获取系统的服务，比如INPUT_SERVICE。
    这些service的返回值通常是xxxManger 例如InputManager. 在这个xxxManager类中，调用了ServiceManager.getService。因此这个xxxManager就是在进一步的封装，提供了一些相关的方法。但是这些方法，最终还是通过获取的那个service,通过binder,调用系统提供的服务来实现的。
  • 在系统和应用之前进行传递的是通过binder方式来进行的。在java层层面试下binder机制，需要使用AIDL。在aidl中定义接口，并在系统服务中实现这些接口，通常是实现接口的内部类stub。 并在SystemService中添加到系统中。

这篇关于android硬件访问服务程序框架和简单实例分析的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！


http://www.chinasem.cn/article/1140218。

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