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註冊服務

上一篇講到稍微寫一個小小的傳感器應用程式，
主要就是透過下列的幾個方法可以實作：

mSensorManager = (SensorManager)getSystemService(Context.SENSOR_SERVICE);
List<Sensor> sensors = mSensorManager.getSensorList(Sensor.TYPE_ALL);
Sensor mAccSensor = mSensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_GYROSCOPE);
mSensorManager.registerListener(xxx);

這段會稍微講解到一點 Android 服務註冊的盤古開天史，
簡單講就是一般我們系統啟動時，
總是有第一隻起來的程序，
就像之前說的，每一個層級和大架構我們都搞清楚後，
在每一層樓的最後一個人結束後，
就會通知下一層樓的第一個人要開始作第一件事，
你可以想成 Boot Loader 啟動 Kernel 後，
Kernel 又啟動了 Android 層的 init.rc 和 zygote，
這個 init.rc 就是我們所指 Android 樓層的第一個人。

Android 啟動流程我就不多作解釋了，
其實 Sensor 註冊過程和 NFC 相當類似，
也是透過 SystemSensorManager 繼承了 SensorManager
來實現註冊的過程：

frameworks/base/core/java/android/app/SystemServiceRegistry.java

 171 final class SystemServiceRegistry {
 172     private static final String TAG = "SystemServiceRegistry";
... ... 
 182     // Not instantiable.
 183     private SystemServiceRegistry() { }
 184  
 185     static {
... ...
 452         registerService(Context.SENSOR_SERVICE, **SensorManager.class**, 
 453                 new CachedServiceFetcher<SensorManager>() {
 454             @Override            
 455             public **SensorManager** createService(ContextImpl ctx) {
 456                 return new **SystemSensorManager**(ctx.getOuterContext(),
 457                   ctx.mMainThread.getHandler().getLooper());
 458             }});
... ...

而上面我們又看到 SystemSensorManager 是在 SystemServiceRegistery 靜態初始化區塊中，
因此在系統初始階段加載 SystemServiceRegistry 時，
SystemSensorManager 就會被創建，來看一下它的構造函數：

frameworks/base/core/java/android/hardware/SystemSensorManager.java

103     public SystemSensorManager(Context context, Looper mainLooper) {
104         synchronized (sLock) {       
105             if (!sNativeClassInited) {
106                 sNativeClassInited = true;
**//獲取FieldID和MethodID,存gSensorOffsets中.為後續JNI的get/set做準備**
107                 nativeClassInit();   
108             }                        
109         }                            
110                                      
111         mMainLooper = mainLooper;    
112         mTargetSdkLevel = context.getApplicationInfo().targetSdkVersion;
113         mContext = context;
**//創建Native層的SensorManager**
114         mNativeInstance = **nativeCreate**(context.getOpPackageName());
115                                      
116         // initialize the sensor list
**//通過Native層的SensorManager的getSensorList方法,初始化傳感器列表,
//並填充到mFullSensorsList當中.建立sensor和handle之間的映射,存放在mHandleToSensor中**
117         for (int index = 0;; ++index) {
118             Sensor sensor = new Sensor();
**//將Native層的sensor,通過JNI返回到Java層**
119             if (!nativeGetSensorAtIndex(mNativeInstance, sensor, index)) break;
120             mFullSensorsList.add(sensor);
121             mHandleToSensor.put(sensor.getHandle(), sensor);
122         }                            
123     }

調用 nativeCreate 創建 Native 層的 SensorManager，
在創建過程中會循環等待 SensorService 被創建，
和它建立 binder 關係。
接著調用 SensorSerivce 的 getSensorList，
來獲取硬件傳感器列表信息：

frameworks/base/core/jni/android_hardware_SensorManager.cpp

145 static jlong                
146 **nativeCreate**                
147 (JNIEnv *env, jclass clazz, jstring opPackageName) 
148 {                           
149     ScopedUtfChars opPackageNameUtf(env, opPackageName);
150     return (jlong) &**SensorManager**::**getInstanceForPackage**(String16(opPackageNameUtf.c_str())); 
151 }

frameworks/native/libs/sensor/SensorManager.cpp

 45 SensorManager& SensorManager::getInstanceForPackage(const String16& packageName) {
 46     waitForSensorService(nullptr); 
 47                                 
 48     Mutex::Autolock _l(sLock);  
 49     SensorManager* sensorManager;  
 50     auto iterator = sPackageInstances.find(packageName);
 51                                 
 52     if (iterator != sPackageInstances.end()) { 
 53         sensorManager = iterator->second;       
 54     } else {                    
 55         String16 opPackageName = packageName;
 56 
... ...
**//創建Native層sensorManager,接著看SensorManager的構造函數**
 79         sensorManager = new SensorManager(opPackageName);
 80                                 
... ...
 88         // Stash the per package sensor manager.
 89         sPackageInstances.insert(std::make_pair(opPackageName, sensorManager));
 90     }                           
 91                                 
 92     return *sensorManager;      
 93 }

frameworks/native/libs/sensor/SensorManager.cpp

 95 SensorManager::SensorManager(const String16& opPackageName)
 96     : mSensorList(0), mOpPackageName(opPackageName), mDirectConnectionHandle(1) {
 97     // okay we're not locked here, but it's not needed during construction
 98     **assertStateLocked**();
 99 }

frameworks/native/libs/sensor/SensorManager.cpp

135 status_t SensorManager::assertStateLocked() {
136     bool initSensorManager = false;
137     if (mSensorServer == NULL) {
138         initSensorManager = true;
139     } else {
140         // Ping binder to check if sensorservice is alive.
141         status_t err = IInterface::asBinder(mSensorServer)->pingBinder();
142         if (err != NO_ERROR) {
143             initSensorManager = true;
144         }
145     }    
146     if (initSensorManager) {
147         **waitForSensorService**(&mSensorServer);
148         LOG_ALWAYS_FATAL_IF(mSensorServer == nullptr, "getService(SensorService) NULL");
149          
... ...

frameworks/native/libs/sensor/SensorManager.cpp

105 status_t SensorManager::waitForSensorService(sp<ISensorServer> *server) {
106     // try for 300 seconds (60*5(getService() tries for 5 seconds)) before giving up ...  
107     sp<ISensorServer> s; 
**//等待获取Native层的SensorService被注册,超时时间300s**
108     const String16 name("sensorservice");
109     for (int i = 0; i < 60; i++) {
110         status_t err = getService(name, &s);
111         switch (err) {            
112             case NAME_NOT_FOUND:  
113                 sleep(1);         
114                 continue;         
115             case NO_ERROR:        
116                 if (server != nullptr) {
117                     *server = s;  
118                 }                 
119                 return NO_ERROR;  
120             default:              
121                 return err;       
122         }                         
123     }                             
124     return TIMED_OUT;             
125 }

再跳回原來的位置：

frameworks/native/libs/sensor/SensorManager.cpp

135 status_t SensorManager::assertStateLocked() {
... ...
**//看看SensorManager有沒有bind成功或是服務死了的後續處理**
150         class DeathObserver : public IBinder::DeathRecipient {
151             SensorManager& mSensorManager; 
152             virtual void binderDied(const wp<IBinder>& who) {
153                 ALOGW("sensorservice died [%p]", who.unsafe_get());
154                 mSensorManager.sensorManagerDied();
155             }
156         public:
157             explicit DeathObserver(SensorManager& mgr) : mSensorManager(mgr) { } 
158         };
159    
160         mDeathObserver = new DeathObserver(*const_cast<SensorManager *>(this));
161         IInterface::asBinder(mSensorServer)->linkToDeath(mDeathObserver);
162  
**//通過SensorServer獲取傳感器列表**
163         mSensors = mSensorServer->getSensorList(mOpPackageName);
164         size_t count = mSensors.size();
165         mSensorList =
166                 static_cast<Sensor const**>(malloc(count * sizeof(Sensor*)));
167         LOG_ALWAYS_FATAL_IF(mSensorList == NULL, "mSensorList NULL");
168  
**//將傳感器列表存入SensorManager的mSensorList中**
169         for (size_t i=0 ; i<count ; i++) { 
170             mSensorList[i] = mSensors.array() + i;
171         }
172     }
173  
174     return NO_ERROR;
175 }

上面 SensorManager 會等待 SensorService 註冊，
將它保存在成員變量 mSensorServer 中。
小結一下這一段流程的 UML 圖：

SensorManager 功能都來自於 SensorService，
它在 Android 的 Sensor 框架中佔據核心位置。
接下來分析一下 SensorService 的相關代碼：

當內核啟動後執行 init 程序，
該程序解析 init.rc 文件 (zygote 包含在 init.${ro.zygote}.rc 中)，
rc 文件中指定的應用程序在 app_main.cpp 中，
調用 AndroidRuntime 的 start 方法，
接著通過 JNI 調用 Zyoteinit.java 中的 main 函數，
下一篇從這裡開始追踪。

Reference :

https://blog.csdn.net/dabenxiong666/article/details/80726022