Android 10 启动之servicemanager源码解析
作者：格子里的梦
这篇文章主要为大家介绍了Android 10 启动之servicemanager源码解析，有需要的朋友可以借鉴参考下，希望能够有所帮助，祝大家多多进步，早日升职加薪
正文
上一篇文章：
在前文提到，init进程会在在Trigger 为init的Action中，启动servicemanager服务，这篇文章我们就来具体分析一下servicemanager服务，它到底做了哪些事情。
servicemanager服务的源码位于/frameworks/native/cmds/servicemanager/service_manager.c，我们将从这个类的入口开始看起。
int main(int argc, char** argv)
{
struct binder_state *bs;
union selinux_callback cb;
char *driver;
if (argc > 1) {
driver = argv[1];
} else {
//启动时默认无参数，走这个分支
driver = "/dev/binder";
}
//打开binder驱动，并设置mmap的内存大小为128k
bs = binder_open(driver, 128*1024);
...
if (binder_become_context_manager(bs)) {
ALOGE("cannot become context manager (%s)\n", strerror(errno));
return -1;
}
cb.func_audit = audit_callback;
selinux_set_callback(SELINUX_CB_AUDIT, cb);
#ifdef VENDORSERVICEMANAGER
cb.func_log = selinux_vendor_log_callback;
#else
cb.func_log = selinux_log_callback;
#endif
selinux_set_callback(SELINUX_CB_LOG, cb);
#ifdef VENDORSERVICEMANAGER
sehandle = selinux_android_vendor_service_context_handle();
#else
sehandle = selinux_android_service_context_handle();
#endif
selinux_status_open(true);
if (sehandle == NULL) {
ALOGE("SELinux: Failed to acquire sehandle. Aborting.\n");
abort();
}
if (getcon(&service_manager_context) != 0) {
ALOGE("SELinux: Failed to acquire service_manager context. Aborting.\n");
abort();
}
/* binder_loop已封装如下步骤：
while (1)
{
/* read data */
/* parse data, and process */
/* reply */
}
*/
binder_loop(bs, svcmgr_handler);
return 0;
}
从main函数中可以看出，它主要做了三件事情：
- 打开/dev/binder设备，并在内存中映射128K的空间。
- 通知Binder设备，把自己变成context_manager,其他用户进程都通过0号句柄访问ServiceManager。
- 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。
我们再来看看svcmgr_handler函数的实现：
int svcmgr_handler(struct binder_state *bs,
struct binder_transaction_data_secctx *txn_secctx,
struct binder_io *msg,
struct binder_io *reply)
{
struct svcinfo *si;
uint16_t *s;
size_t len;
uint32_t handle;
uint32_t strict_policy;
int allow_isolated;
uint32_t dumpsys_priority;
struct binder_transaction_data *txn = &txn_secctx->transaction_data;
if (txn->target.ptr != BINDER_SERVICE_MANAGER)
return -1;
if (txn->code == PING_TRANSACTION)
return 0;
...
switch(txn->code) {
case SVC_MGR_GET_SERVICE:
case SVC_MGR_CHECK_SERVICE:
s = bio_get_string16(msg, &len);
if (s == NULL) {
return -1;
}
handle = do_find_service(s, len, txn->sender_euid, txn->sender_pid,
(const char*) txn_secctx->secctx);
if (!handle)
break;
bio_put_ref(reply, handle);
return 0;
case SVC_MGR_ADD_SERVICE:
s = bio_get_string16(msg, &len);
if (s == NULL) {
return -1;
}
handle = bio_get_ref(msg);
allow_isolated = bio_get_uint32(msg) ? 1 : 0;
dumpsys_priority = bio_get_uint32(msg);
if (do_add_service(bs, s, len, handle, txn->sender_euid, allow_isolated, dumpsys_priority,
txn->sender_pid, (const char*) txn_secctx->secctx))
return -1;
break;
case SVC_MGR_LIST_SERVICES: {
uint32_t n = bio_get_uint32(msg);
uint32_t req_dumpsys_priority = bio_get_uint32(msg);
if (!svc_can_list(txn->sender_pid, (const char*) txn_secctx->secctx, txn->sender_euid)) {
ALOGE("list_service() uid=%d - PERMISSION DENIED\n",
txn->sender_euid);
return -1;
}
si = svclist;
// walk through the list of services n times skipping services that
// do not support the requested priority
while (si) {
if (si->dumpsys_priority & req_dumpsys_priority) {
if (n == 0) break;
n--;
}
si = si->next;
}
if (si) {
bio_put_string16(reply, si->name);
return 0;
}
return -1;
}
default:
ALOGE("unknown code %d\n", txn->code);
return -1;
}
bio_put_uint32(reply, 0);
return 0;
}
我们先来认识一下binder的数据传输载体binder_transaction_data:
struct binder_transaction_data {
union {
/* 当binder_transaction_data是由用户空间的进程发送给Binder驱动时，
handle是该事务的发送目标在Binder驱动中的信息，即该事务会交给handle来处理；
handle的值是目标在Binder驱动中的Binder引用。*/
__u32 handle;
/* 当binder_transaction_data是有Binder驱动反馈给用户空间进程时，
ptr是该事务的发送目标在用户空间中的信息，即该事务会交给ptr对应的服务来处理；
ptr是处理该事务的服务的服务在用户空间的本地Binder对象。*/
binder_uintptr_t ptr;
} target; // 该事务的目标对象(即，该事务数据包是给该target来处理的)
// 只有当事务是由Binder驱动传递给用户空间时，cookie才有意思，它的值是处理该事务的ServerC++层的本地Binder对象
binder_uintptr_t cookie;
// 事务编码。如果是请求，则以BC_开头；如果是回复，则以BR_开头。
__u32 code;
/* General information about the transaction. */
__u32 flags;
//表示事务发起者的pid和uid。
pid_t sender_pid;
uid_t sender_euid;
// 数据大小
binder_size_t data_size;
//数据偏移量
binder_size_t offsets_size;
//data是一个共用体，当通讯数据很小的时，可以直接使用buf[8]来保存数据。当够大时，只能用指针buffer来描述一个申请的数据缓冲区。
union {
struct {
/* transaction data */
binder_uintptr_t buffer;
binder_uintptr_t offsets;
} ptr;
__u8 buf[8];
} data;
};
可以看到，svcmgr_handler函数中对binder data的事务编码进行了判断，并分别对SVC_MGR_GET_SERVICE（SVC_MGR_CHECK_SERVICE）、SVC_MGR_ADD_SERVICE、SVC_MGR_LIST_SERVICES三种类型的事务编码做了业务处理。
获取服务
case SVC_MGR_CHECK_SERVICE:
s = bio_get_string16(msg, &len);
ptr = do_find_service(bs, s, len);
if (!ptr)
break;
bio_put_ref(reply, ptr);
return 0；
do_find_service函数中主要执行service的查找,并把找到的服务句柄写入reply，返回给客户端。
uint32_t do_find_service(const uint16_t *s, size_t len, uid_t uid, pid_t spid, const char* sid)
{
struct svcinfo *si = find_svc(s, len);
...
return si->handle;
}
我们继续看find_svc函数：
struct svcinfo *find_svc(const uint16_t *s16, size_t len)
{
struct svcinfo *si;
for (si = svclist; si; si = si->next) {
if ((len == si->len) &&
!memcmp(s16, si->name, len * sizeof(uint16_t))) {
return si;
}
}
return NULL;
}
svclist 是一个单向链表，储存了所有向servicemanager注册的服务信息。find_svc遍历svclist链表，通过服务名称作为索引条件，最终找到符合条件的服务。
注册服务
case SVC_MGR_ADD_SERVICE:
s = bio_get_string16(msg, &len);
if (s == NULL) {
return -1;
}
handle = bio_get_ref(msg);
allow_isolated = bio_get_uint32(msg) ? 1 : 0;
dumpsys_priority = bio_get_uint32(msg);
if (do_add_service(bs, s, len, handle, txn->sender_euid, allow_isolated, dumpsys_priority,
txn->sender_pid, (const char*) txn_secctx->secctx))
return -1;
我们继续看do_add_service函数中做了哪些事情。
在该函数中，首先会去检查客户端是否有权限注册service，如果没有权限就直接返回，不能注册。
if (!svc_can_register(s, len, spid, sid, uid)) {
ALOGE("add_service('%s',%x) uid=%d - PERMISSION DENIED\n",
str8(s, len), handle, uid);
return -1;
}
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。
si = find_svc(s, len);
if (si) {
if (si->handle) {
ALOGE("add_service('%s',%x) uid=%d - ALREADY REGISTERED, OVERRIDE\n",
str8(s, len), handle, uid);
svcinfo_death(bs, si);
}
si->handle = handle;
}
再判断内存是否足够。
si = malloc(sizeof(*si) + (len + 1) * sizeof(uint16_t));
if (!si) {
ALOGE("add_service('%s',%x) uid=%d - OUT OF MEMORY\n",
str8(s, len), handle, uid);
return -1;
}
如果都没什么问题，会注册该service，并加入到svcList链表中。
综上所述，servicemanager主要负责查询和注册其他的系统服务，是系统服务的管理者。
文章的最后，留给大家一个问题进行思考：
为什么Android需要设计servicemanager做中转来添加和获取系统服务，而不直接让客户端去获取服务端句柄？
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