Android 之 ServiceManager与服务管理

2023-08-17 12:16:58

ServiceMananger是android中比较重要的一个进程，它是在init进程启动之后启动，从名字上就可以看出来它是用来管理系统中的service。比如：InputMethodService、ActivityManagerService等。在ServiceManager中有两个比较重要的方法：add_service、check_service。系统的service需要通过add_service把自己的信息注册到ServiceManager中，当需要使用时，通过check_service检查该service是否存在。

主函数

从它的主函数代码开始：

  1. int main(int argc, char **argv)
  2. {
  3. struct binder_state *bs;
  4. void *svcmgr = BINDER_SERVICE_MANAGER;
  5. bs = binder_open(128*1024);
  6. if (binder_become_context_manager(bs)) {
  7. LOGE("cannot become context manager (%s)\n", strerror(errno));
  8. return -1;
  9. }
  10. svcmgr_handle = svcmgr;
  11. binder_loop(bs, svcmgr_handler);
  12. return 0;
  13. }

从main函数中可以看出，它主要做了三件事情：

    1. 打开/dev/binder设备，并在内存中映射128K的空间。
    2. 通知Binder设备，把自己变成context_manager
    3. 进入循环，不停的去读Binder设备，看是否有对service的请求，如果有的话，就去调用svcmgr_handler函数回调处理请求。

服务注册

再来看看ServiceManager中是怎么样去注册服务的。先来看先，当有对service的请求时，调用的回调函数svcmgr_handler：

  1. int svcmgr_handler(struct binder_state *bs,
  2. struct binder_txn *txn,
  3. struct binder_io *msg,
  4. struct binder_io *reply)
  5. {
  6. struct svcinfo *si;
  7. uint16_t *s;
  8. unsigned len;
  9. void *ptr;
  10. uint32_t strict_policy;
  11. //  LOGI("target=%p code=%d pid=%d uid=%d\n",
  12. //  txn->target, txn->code, txn->sender_pid, txn->sender_euid);
  13. if (txn->target != svcmgr_handle)
  14. return -1;
  15. // Equivalent to Parcel::enforceInterface(), reading the RPC
  16. // header with the strict mode policy mask and the interface name.
  17. // Note that we ignore the strict_policy and don't propagate it
  18. // further (since we do no outbound RPCs anyway).
  19. strict_policy = bio_get_uint32(msg);
  20. s = bio_get_string16(msg, &len);
  21. if ((len != (sizeof(svcmgr_id) / 2)) ||
  22. memcmp(svcmgr_id, s, sizeof(svcmgr_id))) {
  23. fprintf(stderr,"invalid id %s\n", str8(s));
  24. return -1;
  25. }
  26. switch(txn->code) {
  27. case SVC_MGR_GET_SERVICE:
  28. case SVC_MGR_CHECK_SERVICE:
  29. s = bio_get_string16(msg, &len);
  30. ptr = do_find_service(bs, s, len);
  31. if (!ptr)
  32. break;
  33. bio_put_ref(reply, ptr);
  34. return 0;
  35. case SVC_MGR_ADD_SERVICE:
  36. s = bio_get_string16(msg, &len);
  37. ptr = bio_get_ref(msg);
  38. if (do_add_service(bs, s, len, ptr, txn->sender_euid))
  39. return -1;
  40. break；
  41. case SVC_MGR_LIST_SERVICES: {
  42. unsigned n = bio_get_uint32(msg);
  43. si = svclist;
  44. while ((n-- > 0) && si)
  45. si = si->next;
  46. if (si) {
  47. bio_put_string16(reply, si->name);
  48. return 0;
  49. }
  50. return -1;
  51. }
  52. default:
  53. LOGE("unknown code %d\n", txn->code);
  54. return -1;
  55. }
  56. bio_put_uint32(reply, 0);
  57. return 0;
  58. }

在该回调函数中会判断Service有什么需要，如果是请求注册service，那么久执行：

  1. case SVC_MGR_ADD_SERVICE:
  2. s = bio_get_string16(msg, &len);
  3. ptr = bio_get_ref(msg);
  4. if (do_add_service(bs, s, len, ptr, txn->sender_euid))
  5. return -1;
  6. break;

我们再来看看do_add_service中做了什么事情：

  1. int do_add_service(struct binder_state *bs,
  2. uint16_t *s, unsigned len,
  3. void *ptr, unsigned uid)
  4. {
  5. struct svcinfo *si;
  6. //    LOGI("add_service('%s',%p) uid=%d\n", str8(s), ptr, uid);
  7. if (!ptr || (len == 0) || (len > 127))
  8. return -1；
  9. if (!svc_can_register(uid, s)) {
  10. LOGE("add_service('%s',%p) uid=%d - PERMISSION DENIED\n",
  11. str8(s), ptr, uid);
  12. return -1;
  13. }
  14. si = find_svc(s, len);
  15. if (si) {
  16. if (si->ptr) {
  17. LOGE("add_service('%s',%p) uid=%d - ALREADY REGISTERED\n",
  18. str8(s), ptr, uid);
  19. return -1;
  20. }
  21. si->ptr = ptr;
  22. } else {
  23. si = malloc(sizeof(*si) + (len + 1) * sizeof(uint16_t));
  24. if (!si) {
  25. LOGE("add_service('%s',%p) uid=%d - OUT OF MEMORY\n",
  26. str8(s), ptr, uid);
  27. return -1;
  28. }
  29. si->ptr = ptr;
  30. si->len = len;
  31. memcpy(si->name, s, (len + 1) * sizeof(uint16_t));
  32. si->name[len] = '\0';
  33. si->death.func = svcinfo_death;
  34. si->death.ptr = si;
  35. si->next = svclist;
  36. svclist = si;
  37. }
  38. binder_acquire(bs, ptr);
  39. binder_link_to_death(bs, ptr, &si->death);
  40. return 0;
  41. }

在该函数中，首先会去检查是否有权限注册service，如果没有权限就直接返回，不能注册。

  1. if (!svc_can_register(uid, s)) {
  2. LOGE("add_service('%s',%p) uid=%d - PERMISSION DENIED\n",
  3. str8(s), ptr, uid);
  4. return -1;
  5. }

然后会去检查该service是否已经注册过了，如果已经注册过，那么就不能再注册了：

  1. si = find_svc(s, len);
  2. if (si) {
  3. if (si->ptr) {
  4. LOGE("add_service('%s',%p) uid=%d - ALREADY REGISTERED\n",
  5. str8(s), ptr, uid);
  6. return -1;
  7. }
  8. si->ptr = ptr;
  9. }

再判断内存是否足够：

  1. si = malloc(sizeof(*si) + (len + 1) * sizeof(uint16_t));
  2. if (!si) {
  3. LOGE("add_service('%s',%p) uid=%d - OUT OF MEMORY\n",
  4. str8(s), ptr, uid);
  5. return -1;
  6. }

如果都没什么问题，会注册该service，加入到svcList中来。注意，在ServiceManager中维护service信息的地方就是svclist。里面存了service的name和handler。

服务获取

通过以上几个步骤，service就算注册成功了。那么当要获得该service的时候又是怎么去处理的。还是来看下回调函数中的判断：

  1. case SVC_MGR_CHECK_SERVICE:
  2. s = bio_get_string16(msg, &len);
  3. ptr = do_find_service(bs, s, len);
  4. if (!ptr)
  5. break;
  6. bio_put_ref(reply, ptr);
  7. return 0；

如果是获取service，那么执行SVC_MGR_CHECK_SERVICE，并把返回的数据写入reply，返回给客户端。

do_find_service函数中主要执行service的查找。

  1. void *do_find_service(struct binder_state *bs, uint16_t *s, unsigned len)
  2. {
  3. struct svcinfo *si;
  4. si = find_svc(s, len);
  5. //    LOGI("check_service('%s') ptr = %p\n", str8(s), si ? si->ptr : 0);
  6. if (si && si->ptr) {
  7. return si->ptr;
  8. } else {
  9. return 0;
  10. }
  11. }

这样在ServiceManager中就完成了服务的注册和查找。来看下ServiceManager的功能图：

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