android在framework层增加自己的service---仿照GPS

     不少公司在开发android产品的时候,都需要在android中增加自己的service,尤其是定制的工业用途的设备,我们公司的项目中就涉及到要增加一个service,是一个北斗通信service,具体的内容不便透露,涉及到保密。但是增加service的过程大概能描述一下,具体代码就按着不重要的来帖,大家见谅!!

    其实增加自己的service不论是谁来,我想都会仿照现有service来做,在android现有service中,最简单明了的是vibrator service,其次的是location service也就是GPS,这两个service 虽然简单,但是service的架构都是相同,我们仿照的目标就是要这样,明了的架构,往里面填东西就是体力活了。下面我们从下往上一一来看每个步骤。

1.kernel层

   我们的硬件连接到设备上一个串口,因此kernel层我们就不用什么改动。当然如果你们添加的硬件设备需要驱动的话,自己加进去就是了,这里不多说了。

2.HAL层

  我们先找到了GPS的HAL层代码 \android\hardware\imx\libgps中一共两个文件,仔细分析来看,这两个文件主要功能是生成一个动态链接库,向下与硬件通信,向上为系统提供访问的接口函数,知道了这个,我们就明白了HAL层大概的功能,我们的工作就是选一个适合自己硬件的方法实现这个功能。

我们的硬件是一个串口通信的设备,无非就是可以由上层控制来发送命令和接受命令,因此我选的是串口通信很常见的方式: 每条发送命令都单独写一个函数,有上层来控制发送哪条。接收命令就启动一个接收线程,每当收到数据后,进行一系列的判定,把有效的数据传送到上层。

下面我们来看具体代码在android\hardware\imx\librd目录中:

首先是我们与硬件通信的几个函数:

static const RDInterface  goldtelrdInterface = {
	sizeof(RDInterface),
	goldtel_rd_init,
	goldtel_rd_close,
	goldtel_rd_send_XTZJ,
	goldtel_rd_send_ICJC,
	goldtel_rd_send_SJSC,
	goldtel_rd_send_DWSQ,
	goldtel_rd_send_BBDQ,
	goldtel_rd_send_YHZL_SJTX,
	goldtel_rd_send_TXSQ,
};

具体的函数功能就不多说了,反正就是发送命令初始化和关闭。当上层打开这个service的时候会调用goldtel_rd_init()这个函数,因此在这个函数里面我们要实现一系列的初始化功能,包括打开设备电源,打开串口,创建接收进程等等。具体代码:

static int goldtel_rd_init(RDCallbacks* callbacks)
{
	RdState*  s = _rd_state;
	//lijianzhang
	write_sysfs("/sys/devices/platform/bd_power/enable_rdss","1",1); //给设备上电
	usleep(1500000);
	if (!s->init)
		rd_state_init(s, callbacks);//进行一系列的初始化 注意这里的一个参数callbacks,
									//这是一些回调函数,是在jni层实现的,传到底层来运行
									//android很多都是这么来实现,如果以后看别的代码看到
									//类似方式就不要慌乱,去jni层里肯定能找到

	if (s->fd < 0)
		return -1;
    
	rd_state_start(s); //开始工作

	return 0;
}

然后是rd_state_init()

static void
rd_state_init( RdState*  state, RDCallbacks* callbacks )
{
	.................
	一系列初始化
	。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
	state->thread = callbacks->create_thread_cb( "rd_state_thread", rd_state_thread, state );//这个函数里最主要的功能就是创建接收线程

	。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
	。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
}
下面来看接收线程里的东西:
这里面用到了很多的epoll通信机制,其实逻辑很简单一看就明白,下面把代码贴出来,大家给个参考指正

static void
rd_state_thread( void*  arg )
{
	RdState*   state = (RdState*) arg;
	NmeaReader  reader[1];
	int         epoll_fd   = epoll_create(2);
	int         started    = 0;
	int         rd_fd     = state->fd;
	int         control_fd = state->control[1];

	nmea_reader_init( reader );

	// 注册epoll 文件
	epoll_register( epoll_fd, control_fd );
	epoll_register( epoll_fd, rd_fd );

	LOGE("RD thread running");

	// now loop
	for (;;) {
		struct epoll_event   events[2];
		int                  ne, nevents;

		nevents = epoll_wait( epoll_fd, events, 2, -1 ); //等待epoll消息
		if (nevents < 0) {
			if (errno != EINTR)
				E("epoll_wait() unexpected error: %s", strerror(errno));
			continue;
		}
		D("rd thread received %d events", nevents);
		for (ne = 0; ne < nevents; ne++) {	//处理每条消息
			if ((events[ne].events & (EPOLLERR|EPOLLHUP)) != 0) {
				E("EPOLLERR or EPOLLHUP after epoll_wait() !?");
				return;
			}
			if ((events[ne].events & EPOLLIN) != 0) {
				int  fd = events[ne].data.fd;

				if (fd == control_fd)	//如果这个消息是控制命令的话,这里的控制命令其实就两条,
										//服务开始和服务结束,下面就是分别对着两条命令进行处理
				{
					char  cmd = 255;
					int   ret;
					D("rd control fd event");
					do {
						ret = read( fd, &cmd, 1 );
					} while (ret < 0 && errno == EINTR);

					if (cmd == CMD_QUIT) {	//服务退出
						if (started) {

							started = 0;
							nmea_reader_set_DWXX_callback(reader,NULL);
							nmea_reader_set_BBXX_callback(reader,NULL);
							nmea_reader_set_FKXX_callback(reader,NULL);
							nmea_reader_set_ICXX_callback(reader,NULL);
							nmea_reader_set_ZJXX_callback(reader,NULL);
							nmea_reader_set_TXHZ_callback(reader,NULL);
							nmea_reader_set_TXXX_callback(reader,NULL);	
						}
						return;
					}
					else if (cmd == CMD_START) {	//服务开始
						if (!started) {
							LOGE("rd_state_thread start!");
							started = 1;
							nmea_reader_set_DWXX_callback(reader,state->callbacks.dwxx_cb);
						    nmea_reader_set_BBXX_callback(reader,state->callbacks.bbxx_cb);
						    nmea_reader_set_FKXX_callback(reader,state->callbacks.fkxx_cb);
						    nmea_reader_set_ICXX_callback(reader,state->callbacks.icxx_cb);
						    nmea_reader_set_ZJXX_callback(reader,state->callbacks.zjxx_cb);
						    nmea_reader_set_TXHZ_callback(reader,state->callbacks.txhz_cb);
						    nmea_reader_set_TXXX_callback(reader,state->callbacks.txxx_cb);
						}
					}
					
				}
				else if (fd == rd_fd)	//如果是串口通信的消息
				{
				   // LOGE("start read data");
					
					char  buff[32];
				
					for (;;) {
						int  nn, ret;

						ret = read( fd, buff, sizeof(buff) );	//从串口中读出数据
						if (ret < 0) {
							if (errno == EINTR)
								continue;
							if (errno != EWOULDBLOCK)
								E("error while reading from gps daemon socket: %s:", strerror(errno));
							break;
						}
						
						for (nn = 0; nn < ret; nn++)
						
                         {		
                           //LOGE("start read data %02X",buff[nn]);						 
						   nmea_reader_addc( reader, buff[nn] );	//判定数据有效性并进行处理
						}
					}
				
				}
				else
				{
					E("epoll_wait() returned unkown fd %d ?", fd);
				}
			}
		}
	}

 }

下面重要的函数就是nmea_reader_addc( NmeaReader*  r, int  c ) 这里作为涉密内容不做过多的说明了,明白就是判定命令并与上层通信就可以了。

进程创建完成了,hal层基本功能就完成了,下一步就是将这些功能声称一个.so动态链接库,方法就是下面的代码:

static const RDInterface* get_rd_hardware_interface()
{
	return &goldtelrdInterface;
}

static int open_rd(const struct hw_module_t* module, char const* name,
        struct hw_device_t** device)
{
    struct rd_device_t *dev = malloc(sizeof(struct rd_device_t));
    memset(dev, 0, sizeof(*dev));


    dev->common.tag = HARDWARE_DEVICE_TAG;
    dev->common.version = 0;
    dev->common.module = (struct hw_module_t*)module;
    dev->get_rd_interface = get_rd_hardware_interface; 

    *device = (struct hw_device_t*)dev;
    return 0;
}


static struct hw_module_methods_t rd_module_methods = {
    .open = open_rd
};

const struct hw_module_t HAL_MODULE_INFO_SYM = {
    .tag = HARDWARE_MODULE_TAG,
    .version_major = 1,
    .version_minor = 0,
    .id = RD_HARDWARE_MODULE_ID,
    .name = "Real6410 rd Module",
    .author = "The Android Open Source Project",
    .methods = &rd_module_methods,
};

3.JNI层

动态链接库生成完了,下面就到了framework层,我们找到了location service的代码在目录\android\frameworks\base\services\jni\中功能就是打开这个动态链接库然后,向java层提供函数接口,功能很简单我们直接来看我写的代码在android\\frameworks\base\services\jni\com_android_server_rdmessage_RDMessageDispatch.cpp中

首先是打开动态链接库

static const RDInterface* get_rd_interface() {
    int err;
    hw_module_t* module;
    const RDInterface* interface = NULL;

    err = hw_get_module(RD_HARDWARE_MODULE_ID, (hw_module_t const**)&module);
    if (err == 0) {
        hw_device_t* device;
        err = module->methods->open(module, RD_HARDWARE_MODULE_ID, &device);
        if (err == 0) {
            rd_device_t* rd_device = (rd_device_t *)device;
            interface = rd_device->get_rd_interface(rd_device);
        }
    }

    return interface;
}
最后的是想上层提供的函数接口

static JNINativeMethod sMethods[] = {
	/* name, signature, funcPtr */
	{"class_init_native", "()V", (void *)android_rdmessage_RDMessageDispatch_class_init_native},
        {"native_is_supported","()Z",(void*)android_rdmessage_RDMessageDispatch_is_supported},
	{"native_BDMessage_start", "()Z", (void*)android_rdmessage_RDMessageDispatch_native_BDMessage_start},
	{"native_close","()V",(void*)android_rdmessage_RDMessageDispatch_native_close},
	{"native_sendXTZJ", "(I)Z", (void*)android_rdmessage_RDMessageDispatch_native_sendXTZJ},
	{"native_sendICJC", "()Z", (void*)android_rdmessage_RDMessageDispatch_native_sendICJC},
	{"native_sendSJSC", "(I)Z", (void*)android_rdmessage_RDMessageDispatch_native_sendSJSC},
	{"native_sendDWSQ", "(ZZ)Z", (void*)android_rdmessage_RDMessageDispatch_native_sendDWSQ},
	{"native_sendBBDQ", "()Z", (void*)android_rdmessage_RDMessageDispatch_native_sendBBDQ},
	{"native_sendYHZL_SJTX", "(II)Z", (void*)android_rdmessage_RDMessageDispatch_native_sendYHZL_SJTX},
	{"native_SendBDMessage", "(I[BIIZ)Z", (void*)android_rdmessage_RDMessageDispatch_native_SendBDMessage},
	{"read_TXXX_message", "([BI)I", (void*)android_rdmessage_RDMessageDispatch_read_TXXX_message},
        {"read_DWXX_message","([B[B[B[B[B)V",(void*)android_rdmessage_RDMessageDispatch__read_DWXX_message},	
};
中间就是实现这两者之间的转换,我们来说转换过程中比较重要的几点首先是发送命令,很简单,就是直接调用动态链接库中提供的发送函数,看代码

static jboolean  android_rdmessage_RDMessageDispatch_native_sendICJC
  (JNIEnv *env, jobject obj)
{
	
	if (!sRdInterface)
		return false;

	if(sRdInterface->rd_send_ICJC()!=0)
	return false;
	
	return true;

}

然后是,收到串口数据,传送的上层的方法,这里就涉及到了刚才提到的回调函数,在这里实现但是在HAL层执行,函数含简单就是调用函数将数据发送上去,看代码

 static void ZJXX_callback(ZJXXInfo *zjxx)
 {
	 JNIEnv* env = AndroidRuntime::getJNIEnv();
    
	 env->CallVoidMethod(mCallbacksObj,method_reportZJXX,zjxx->UserId,zjxx->ICStatus,
		 zjxx->YJStatus,zjxx->DCStatus,zjxx->RZStatus,zjxx->bs1Status,zjxx->bs2Status,
		 zjxx->bs3Status,zjxx->bs4Status,zjxx->bs5Status,zjxx->bs6Status);
	 checkAndClearExceptionFromCallback(env, __FUNCTION__);
 }

其他的就不多说了下面来看framework层

4. framework层

我们看到location service的代码在android\frameworks\base\services\java\com\android\server\LocationManagerService.java

android\frameworks\base\services\java\com\android\server\location目录 android\\frameworks\base\location\java\android\location目录中

分析一下架构,就是向下接口JNI层的 代码,在此基础上封装service实现函数,最后在servicemanager中运行这个服务,还有增加这个服务的aidl文件,以便于所有的app都能访问到。所以我们所做的工作也是这些,其实比较简单,主要是为界面提供支持,比如更新状态栏北斗信号强度等等,这里就不再贴代码了,大家可以自己看gps是怎么做的仿照来就行。

实现了这些函数最后要在android\frameworks\base\services\java\com\android\server\SystemServer.java中增加

	   try {		//启动这个service
                Slog.i(TAG, "RdMessage Manager");
                rdmessage = new RdMessageManagerService(context);
                ServiceManager.addService(Context.RD_MESSAGE_SERVICE, rdmessage);
            } catch (Throwable e) {
                reportWtf("starting RdMessage Manager", e);
            }


		try {
                    if (rdmessageF != null) rdmessageF.systemReady();	//告诉系统服务启动完成
                } catch (Throwable e) {
                    reportWtf("making RdMessage Service ready", e);
                }

增加这些代码后就系统就可以启动服务了,
最后在\frameworks\base\core\java\android\os\增加IRdMessageManager.aidl, RdMessageManager.java这两个文件,是提供给上层使用的短信服务。

到了这里整个service添加就完成了,我们就可以通过app来访问这个service了。


android在framework层增加自己的service---仿照GPS

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