一、调用关系及流程简要
SystemService.java:（调库、启动服务）
1.System.loadLibbrary("android_servers");
libandroid_servers.so依赖jni文件夹下所有的com_android_server_xxx Service.cpp文件和onload.cpp文件。
System.loadLibbrary()函数会调用JNI_OnLoad()函数。JNI_OnLoad()函数在onload.cpp.
2.Slog.i(TAG,"xxx Service")。
3.xxx = new xxxService(context)。
4.ServiceManager.addService(“xxx”,xxx)。
onload.cpp:（实现native方法、获得env、找类）
1.JNI_OnLoad(Java* vm, void* /* reserver */)
获得env，vm->GetEnv((void**) &env, JNI_VERSION_1_4) 。
找类， JNI_OnLoad()函数调用一系列register_android_server_XXXService(env)函数，进行找类。
Com_android_server_XXXService.cpp:（为onload.cpp提供register_android_server_XXXService(）
1.register_android_server_XXXService(env)函数进行找类。
jniRegisterNativeMethods(env, "com/android/server/xxxService",method_table, NELEM(method_table))
2.JNINativeMethod methods[]，自定义native修饰的 java_ioctl函数对应的 c_ioctl方法。
com/android/server/xxxService.java：
1.实现xxxService类。
native static int java_ioctl(int which,int status)。声明native方法。
实现IHelloService.aidl生成IHelloService.java的生成binder机制的接口led_ioctl。
hal.c:（硬件抽象层）
1.自定义一个led_device_t结构体。
第一个成员为struct hw_device_t comm结构体实例。
2.定义一个struct led_device_t led_device实例。
填充.hal_ioctl = led_hal_ioctl。
3.int led_open(const struct hw_module_t* module,const char* id,struct hw_device_t device)。**
4.struct hw_module_methods_t method。
5.struct hw_module_t HMI。
led_driver.c：（内核层驱动）
1.static struct file_operations fops。
2.static void __init。
3.static void __exit。
IHelloService.aidl:
1.package android.os。
2.interface xxxService。
int led_ioctl(int which,int status)。
3.在androidM/frameworks/base/Android.mk加一行
core/java/android/os/IHelloService.aidl \
IHelloService.java:
2.生成binder机制的接口。
public int led_ioctl(int which ,int status) throws android.os.RemoteException。
APP:
1.ServiceManager.getservice()。
2.IHelloService IHelloService.Stub.asInterface(Ibinder obj)。
二、编程示例
1.IHelloService.aidl:
package android.os;
/** {@hide} */
interface IHelloService
{
int led_ioctrl(int which, int status);
}修改IHelloService.aidl文件对应的Android.mk文件**添加一行：
core/java/android/os/IHelloService.aidl \执行mm命令，由IHelloService.aidl文件自动生成IHelloService.java文件。
2.IHelloService.java:
/*
* This file is auto-generated. DO NOT MODIFY.
* Original file: frameworks/base/./core/java/android/os/ILedService.aidl
*/
package android.os;
/** {@hide} */
public interface IHelloServiceextends android.os.IInterface
{
/** Local-side IPC implementation stub class. */
// Stub供服务端实现
public static abstract class Stub extends android.os.Binder implements android.os.ILedService
{
// binder的唯一标识
private static final java.lang.String DESCRIPTOR = "android.os.ILedService";
/** Construct the stub at attach it to the interface. */
public Stub()
{
this.attachInterface(this, DESCRIPTOR);
}
/**
* Cast an IBinder object into an android.os.IHelloServiceinterface,
* generating a proxy if needed.
*/
// 提供给客户端：将IBinder转化成IPlusService接口
public static android.os.IHelloServiceasInterface(android.os.IBinder obj)
{
if ((obj==null)) {
return null;
}
// 如果是客户端跟服务端同一个进程，直接返回server端的binder对象
android.os.IInterface iin = obj.queryLocalInterface(DESCRIPTOR);
if (((iin!=null)&&(iin instanceof android.os.ILedService))) {
return ((android.os.ILedService)iin);
}
// 若不同进程，则生成一个binder的代理
return new android.os.ILedService.Stub.Proxy(obj);
}
// 底层对应BBinder
@Override public android.os.IBinder asBinder()
{
return this;
}
// 运行在服务端：客户端调用transact()，会引发服务端onTransact()
// code 表示客户端请求方法标志
// data 表示参数
// reply 表示写入返回值
// 返回值：客户端请求结果，可以做权限控制
@Override public boolean onTransact(int code, android.os.Parcel data, android.os.Parcel reply, int flags) throws android.os.RemoteException
{
switch (code)
{
case INTERFACE_TRANSACTION:
{
reply.writeString(DESCRIPTOR);
return true;
}
case TRANSACTION_led_ioctrl:
{
data.enforceInterface(DESCRIPTOR);
int _arg0;
// 从Parcel读取客户端传过来的数据
_arg0 = data.readInt();
int _arg1;
_arg1 = data.readInt();
// 调用服务端的led_ioctrl()
int _result = this.led_ioctrl(_arg0, _arg1);
reply.writeNoException();
// 写入返回给客户端的数据
reply.writeInt(_result);
return true;
}
}
return super.onTransact(code, data, reply, flags);
}
// 客户端：服务的代理类
private static class Proxy implements android.os.ILedService
{
private android.os.IBinder mRemote;
Proxy(android.os.IBinder remote)
{
mRemote = remote;
}
// 底层对应 BinderProxy
@Override public android.os.IBinder asBinder()
{
return mRemote;
}
public java.lang.String getInterfaceDescriptor()
{
return DESCRIPTOR;
}
// 客户端：打包数据，调用代理binder的transact()，会引发服务端transact()
@Override public int led_ioctrl(int which, int status) throws android.os.RemoteException
{
android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain();
android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain();
int _result;
try {
_data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);
_data.writeInt(which);
_data.writeInt(status);
// 代理类，调用transact()
mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_led_ioctrl, _data, _reply, 0);
_reply.readException();
_result = _reply.readInt();
}
finally {
_reply.recycle();
_data.recycle();
}
return _result;
}
}
static final int TRANSACTION_led_ioctrl = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 0);
}
// 真正实现服务的地方
public int led_ioctrl(int which, int status) throws android.os.RemoteException;
}4.HelloService.java:
package com.android.server;
/* 导入IHelloService.java的IHelloService */
import android.os.IHelloService;
import android.os.RemoteException;
import android.os.IBinder;
import android.os.Binder;
import android.os.ServiceManager;
import android.util.Slog;
/* 继承IHelloservice.aidl生成的IHelloservice.java中的类IHelloService */
public class HelloService extends IHelloService.Stub
{
private static final String TAG = "HelloService";
/* 构造函数中调用open函数 */
HelloService(){
Slog.d(TAG,"this is java_open HelloService");
java_open();
}
/* 将IHelloService.aidl生成的IHelloService.java中的此函数实现 */
public int led_ioctl(int which, int status) throws android.os.RemoteException;{
Slog.d(TAG,"this is java_ioctl HelloService");
java_ioctl(which,status);
return 0;
}
/* 声明native本地方法 */
public native int java_open();
public native java_ioctl(int which,int status);
}5.SystemService.java:
在SystemService.java添加内容，修改。
/*
* 1.System.loadLibrary
* 2.启动服务new HelloSercice
* 3.添加服务addservice
*/
public final class SystemServer {
/* Initialize native services.
* 加载libandroid_servers.so文件。
* 此文件由众多com_android_server_xxx Service.cpp文件和一个onload.cpp文件编译得到
*/
System.loadLibrary("android_servers");
}
/* 在startOtherServices方法中添加如下内容 */
private void startOtherServices() {
final Context context = mSystemContext;
/* 添加一行，定义HelloSercice的变量 */
HelloSercice Hellop = null;
traceBeginAndSlog("StartHelloService");
/* 添加一行，new出来HelloSercice的对象，此时HelloSercice的构造函数会执行java_open函数 */
Hellop = new VibratorService(context);
/* 添加一行，添加服务，第一个参数服务名，第二个参数服务类的对象 */
ServiceManager.addService("HelloSercice", Hellop);
traceEnd();
}6.com_android_server_HelloService.cpp：
#define LOG_TAG "HelloService"
#include <android/hardware/vibrator/1.0/types.h>
#include <android/hardware/vibrator/1.1/types.h>
#include <android/hardware/vibrator/1.2/IVibrator.h>
#include <android/hardware/vibrator/1.2/types.h>
#include <hardware/hardware.h>
#include "jni.h"
#include <nativehelper/JNIHelp.h>
#include "android_runtime/AndroidRuntime.h"
#include <utils/misc.h>
#include <utils/Log.h>
#include <hardware/vibrator.h>
#include <inttypes.h>
#include <stdio.h>
using android::hardware::Return;
using android::hardware::vibrator::V1_0::EffectStrength;
using android::hardware::vibrator::V1_0::Status;
using android::hardware::vibrator::V1_1::Effect_1_1;
namespace V1_0 = android::hardware::vibrator::V1_0;
namespace V1_1 = android::hardware::vibrator::V1_1;
namespace V1_2 = android::hardware::vibrator::V1_2;
namespace android {
/* hal层自定义的结构体，第一个成员为hw_device_t */
struct led_device_t{
struct hw_device_t comm;
int (*hal_open)();
int (*hal_ioctl)(int which,int status);
}
/* led_device结构体是hal层自己定义的，此结构体的第一个成员就是结构体就是hw_device_t 结构体 */
struct led_device *led;
jint c_open(JNIEnv *env, jobject self)
{
/* 只有涉及native方法的jni转换设计的方法返回值和参数列表转换为jint，jchar等，其余的变量还应遵守c规则 */
int ret;
/* ******** hw_modile_t 结构体定义 ***********
typedef struct hw_module_t {
const char *id; //id是stub的身份证号
struct hw_module_methods_t* methods; //操作方法
} hw_module_t;
******** hw_module_methods_t结构体定义 ***********
typedef struct hw_module_methods_t {
int (*open)(const struct hw_module_t* module, const char* id,
struct hw_device_t** device);
} hw_module_methods_t;
********* hw_device_t 结构体定义 ***********
typedef struct hw_device_t {
struct hw_module_t* module;
int (*close)(struct hw_device_t* device);
} hw_device_t;
*/u
struct hw_module_t * module;
struct hw_device_t * device;
ALOGI("this is c_open\n");uu
/* 通过调用hw_get_module，传入id值“myled” 得到hw_module_t 结构体 module*/
ret = hw_get_module("myled",(const struct hw_module_t **)&module);
if(ret == 0)
{
/* hw_module_t 结构体的成员结构体methods的open函数返回一个hw_device_t结构体 */
ret = module->methods->open(module,"myled",&device);
if(ret == 0)
{
/* 通过上面函数返回的hw_device_t结构体得到第一个成员hw_device_t 的指针。
*将hw_device_t 强转为led_device就得到自定义的led_device结构体的指针了，
*从而调用其自定义的hal_open（）函数了。
*/
led = (struct led_device *)device;
led->hal_open();
}
}
return 0;
}
/*在jni.h头文件中定义的
typedef struct {
char *name; //java中的方法名
char *signature; //java中方法所对应的签名
void *fnPtr; //c函数的名字
} JNINativeMethod;
*/
static const JNINativeMethod method_table[] = {
/* 准备为HelloService.java中native声明的java_open(),java_ioctl()
* 与本文件com_android_server_HelloService.cpp的c_open(),c_ioctl()
* 进行实现，并绑定，为注册做准备
*/
{ "java_open", "()I", (void*)c_open },
{ "java_ioctl", "(II)I", (void*)c_ioctl },
};
/* 在onload.cpp文件中调用此方法 */
int register_android_server_HelloService(JNIEnv *env)
{
/* 注册方法函数，com/android/server/HelloService.java */
return jniRegisterNativeMethods(env, "com/android/server/HelloService",
method_table, NELEM(method_table));
}
};7.onload.cpp:
在onload.cpp文件中添加函数声明和函数调用。
namespace android {
/* 添加一行函数声明 */
int register_android_server_HelloService(JNIEnv *env);
}
using namespace android;
extern "C" jint JNI_OnLoad(JavaVM* vm, void* reserved)
{
/* 添加一行函数调用 */
register_android_server_HelloService(env);
}8.HelloService_HAL.c:
#define LOG_TAG "HelloService"
#include <cutils/log.h>
#include <hardware/hardware.h>
#include <sys/ioctl>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/ioctl.h>
/* com_android_server_HelloService.cpp复制定义该结构体 */
struct led_device_t{
struct hw_device_t comm;
int (*hal_open)();
int (*hal_ioctl)(int which,int status);
int (*hal_close)();
}
int fd;
int led_hal_open()
{
ALOGI("this is led_hal_open");
fd = open("dev/myled0",O_RDWR);
if(fd == -1)
{
ALOGI("open /dev/led0 is failed");
}
return 0;
}
int led_hal_ioctl(int which,int status)
{
ALOGI("this is led_hal_ioctl");
ioctl(fd,which,status);
return 0;
}
struct led_device_t led_device = {
.hal_open = led_hal_open,
.hal_ioctl = led_hal_ioctl,
}
int led_open(const struct hw_module_t* module,const char* id,struct hw_device_t** device)
{
/* 在native函数中通过调用hw_get_module函数，根据传进去的id。
*找到结构体 hw_module_t ，通过 hw_module_t 找到 hw_module_methods_t 。
*调用 hw_module_methods_t 结构体中的 open 函数 。
*open 函数得到hw_device_t 结构体。
*led_device_t 结构体中第一个成员就是 hw_device_t 结构体。
*所以将 led_device 强转 led_device_t 得到 led_device_t 结构体指针。
*从而通过led_device_t结构体访问我们自己定义的led_hal_open，led_hal_ioctl，led_hal_close。
*/
*device = (struct led_device_t *)&led_device;
return 0;
}
struct hw_module_methods_t method = {
.open = led_open,
}
/* 1.必须命名为HMI */
struct hw_module_t HMI = {
.id = "myled",
.methods = &method,
}LOCAL_PATH:=$(call my-dir)
include $(CLEAR_VARS)
#2.生成格式为：id.default.so
LOCAL_MODULE:=myled.default
#指定生成的.so文件存放的路径androidM/out/target/product/astar-fs733/system/lib/hw
LOCAL_MODULE_RELATIVE:= hw
LOCAL_SRC_FILES:=HelloService_HAL.c
#LOCAL_MODULE_PATH:=$(LOCAL_PATH)
#添加eng
LOCAL_SHARED_LIBRARIES:=liblog eng
include $(BUILD_SHARED_LIBARY)
#注意让上层Android.mk包含此文件在ueventd.sun8i.rc文件中添加：
/dev/myled0 0777 system system解决权限问题。
9.应用程序MainActivity.java：
package com.company.led_service_app;
import android.os.Bundle;
import android.widget.ImageButton;
import android.app.Activity;
public class MainActivity extends Activity {
private ImageButton button;
private boolean status = false;
/* 我们的IHelloService类由IHelloService.aidl文件生成IHelloService.java中
* 在androidM/out/target/common/obj/JAVA_LIBRARIES/framework_intermediates/classe.jar
* 的库中存在我们的IHelloService类
*/
IHelloService Service；
@override
protected void onCreate (Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
/* ServiceManager.getservice("HelloSercice")获取服务
* 但是其返回值为IBinder类型
* 在IHelloService.aidl文件生成IHelloService.java中有一个方法用于转换
* IHelloService IHelloService.Stub.asInterface(Ibinder obj)
*/
Service = IHelloService.Stub.asInterface(ServiceManager.getservice("HelloSercice"));
ImageButton button = (ImageButton) findViewByID(R.id.imagebutton);
button.setOnClickListener(new OnclickListener()){
@override
public void onClick(View v) {
status =! status;
if(status){
/* 这里就可以调用IHelloService.aidl文件生成
* Ibinder机制的IHelloService.java中声明
* 在HelloService.java实现中的函数led_ioctl()
*/
service.led_ioctl(1,1);
}else{
service.led_ioctl(1,0);
}
}
}
}
}