getSystemService

1. 说明
　　android的后台运行在很多service，它们在系统启动时被SystemServer开启，支持系统的正常工作，比如
MountService监听是否有SD卡安装及移除，ClipboardService提供剪切板功能，PackageManagerService提
供软件包的安装移除及查看等等，应用程序可以通过系统提供的Manager接口来访问这些Service提供的数据，以下将说明他们的工具流程

　　2. 举例说明基本流程

　　以android系统支持sensor(传感器)实例来说明框架层的service和manager是如何配合工作的

　　1) 什么是sensor

　　sensor是传感器, 比如控制横竖屏切换利用的就是重力传感器(gsensor), 还有accelerator sensor可取得x, y, z三个轴上的加速度(应用如平衡球, 小猴吃香蕉等)

　　2) 应用程序调用(以下为关键代码)

　　sensorManager=(SensorManager)getSystemService(context.SENSOR_SERVICE);

　　lightSensor = sensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_LIGHT);

　　sensorManager.registerListener(sensorListener, lightSensor, SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL);

　　3) Manager层

　　a) 提供给应用程序调用的接口，同实与Service交互，实现功能

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

　　4) Service层

　　a) 开机时就运行的管理Sensor的后台服务

　　frameworks/base/services/java/com/android/server/SensorService.java

　　b) snesor后台服务需要的JNI，通过它与系统级交互

　　frameworks/base/services/jni/com_android_server_SensorService.cpp

　　5) 系统层

　　a) 传感器的头文件，硬件提供商按此文件的定义实现其功能

　　hardware/libhardware/include/hardware/sensors.h

　　b) 传感器的系统层实现，与内核交互，此处通常是硬件提供商提供的

　　hareware/libsensors

　　6) 内核及硬件层

　　内核访问硬件，同时以设备文件等方式提供给上层控制接口和传感器数据

　　3. 系统层实现

　　1) frameworks/base/core/java/android/*Manager.java 对应用的接口

　　2) frameworks/base/core/jni/ 对应用的接口的JNI

　　3) frameworks/base/services/java/com/android/server/ 后台服务

4) frameworks/base/services/jni/ JNI与系统层接口

　　5) hardware/libhardware/include/ 系统层头文件

　　6) hardware/libxxx 系统库支持

　　7) 内核支持

　　4. 应用程序如何使用

　　1) 查看系统提供哪些服务

　　find frameworks/base/core/java/android/ -name *Manager.java

　　此处可以看到调用系统提供服务的入口

　　2) 一般register listener，事件发生时都收到回调

　　5. 新建一个service(以froyo为例)

　　1) 接口：接口供应用调用

　　frameworks/base/core/java/android/app/ContextImpl.java 加服务名与Manager对应

　　frameworks/base/core/java/android/content/Context.java 加服务名定义

　　2) Manager：提供服务对应的调用接口

　　frameworks/base/core/java/android/app/StartXXXXManager.java 实现调用接口

　　frameworks/base/core/java/android/app/IXXXXManager.aidl 定义调用接口

　　frameworks/base/Android.mk 加入aidl的编译

　　3) service：提供后台服务支持

　　frameworks/base/services/java/com/android/server/XXXXService.java 服务实现

　　frameworks/base/services/java/com/android/server/SystemServer.java 启动服务

getSystemService是Android很重要的一个API，它是Activity的一个方法，根据传入的NAME来取得对应的Object，然后转换成相应的服务对象。以下介绍系统相应的服务。

传入的Name

| 返回的对象

| 说明

WINDOW_SERVICE WindowManager 管理打开的窗口程序

LAYOUT_INFLATER_SERVICE LayoutInflater 取得xml里定义的view

ACTIVITY_SERVICE ActivityManager 管理应用程序的系统状态

POWER_SERVICE PowerManger 电源的服务

ALARM_SERVICE AlarmManager 闹钟的服务

NOTIFICATION_SERVICE NotificationManager 状态栏的服务

KEYGUARD_SERVICE KeyguardManager 键盘锁的服务

LOCATION_SERVICE LocationManager 位置的服务，如GPS

SEARCH_SERVICE SearchManager 搜索的服务

VEBRATOR_SERVICE Vebrator 手机震动的服务

CONNECTIVITY_SERVICE Connectivity 网络连接的服务

WIFI_SERVICE WifiManager Wi-Fi服务

TELEPHONY_SERVICE TeleponyManager 电话服务

Wi-fi设计原理:

初始化

在 SystemServer 启动的时候,会生成一个 ConnectivityService 的实例
,

try {

Log.i(TAG, "Starting Connectivity Service.");

ServiceManager.addService(Context.CONNECTIVITY_SERVICE, new

ConnectivityService(context));

} catch (Throwable e) {

Log.e(TAG, "Failure starting Connectivity Service", e);

}

ConnectivityService 的构造函数
会创建 WifiService,

if (DBG) Log.v(TAG, "Starting Wifi Service.");

mWifiStateTracker = new WifiStateTracker(context, handler);

WifiService wifiService = new WifiService(context, mWifiStateTracker);

ServiceManager.addService(Context.WIFI_SERVICE, wifiService);

WifiStateTracker 会创建 WifiMonitor 接收来自底层的事件,WifiService 和 WifiMonitor 是整

个模块的核心
。WifiService 负责启动关闭 wpa_supplicant、启动关闭 WifiMonitor 监视线程

和把命令
下发给 wpa_supplicant,而 WifiMonitor 则负责从 wpa_supplicant 接收事件通知。

连接 AP

1. 使能 WIFI

WirelessSettings 在初始化的时候配置了由 WifiEnabler 来处理 Wifi 按钮,

private void initToggles() {

mWifiEnabler = new WifiEnabler(

this,

(WifiManager) getSystemService(WIFI_SERVICE),

(CheckBoxPreference) findPreference(KEY_TOGGLE_WIFI));

当用户按下 Wifi 按钮后, Android
会调用 WifiEnabler 的 onPreferenceChange, 再由 WifiEnabler

调用 WifiManager 的 setWifiEnabled 接口
函数,通过 AIDL,实际调用的是 WifiService 的

setWifiEnabled 函数,WifiService 接着向自身发送一条 MESSAGE_ENABLE_WIFI 消息,在

处理该消息的代码
中做真正的使能工作:首先装载 WIFI 内核模块(该模块的位置硬编码为

"/system/lib/modules/wlan.ko" ), 然 后 启 动 wpa_supplicant ( 配 置 文 件 硬 编 码 为

"/data/misc/wifi/wpa_supplicant.conf") 再通过 WifiStateTracker 来启动 WifiMonitor 中的监视

,

线程。

private boolean setWifiEnabledBlocking(boolean enable) {

final int eventualWifiState = enable ? WIFI_STATE_ENABLED :

WIFI_STATE_DISABLED;

updateWifiState(enable ? WIFI_STATE_ENABLING : WIFI_STATE_DISABLING);

if (enable) {

if (!WifiNative.loadDriver()) {

Log.e(TAG, "Failed to load Wi-Fi driver.");

updateWifiState(WIFI_STATE_UNKNOWN);

return false;

}

if (!WifiNative.startSupplicant()) {

WifiNative.unloadDriver();

Log.e(TAG, "Failed to start supplicant daemon.");

updateWifiState(WIFI_STATE_UNKNOWN);

return false;

}

mWifiStateTracker.startEventLoop();

}

// Success!

persistWifiEnabled(enable);

updateWifiState(eventualWifiState);

return true;

}

当使能成功后,会广播发送 WIFI_STATE_CHANGED_ACTION 这个 Intent 通知外界 WIFI

已 经 成 功 使 能 了 。 WifiEnabler 创 建 的 时 候 就 会 向 Android 注 册 接 收

WIFI_STATE_CHANGED_ACTION,因此它会收到该 Intent,从而开始扫描。

private void handleWifiStateChanged(int wifiState) {

if (wifiState == WIFI_STATE_ENABLED) {

loadConfiguredAccessPoints();

attemptScan();

}

2. 查找 AP

扫描的入口函数是 WifiService 的 startScan,它其实也就是往 wpa_supplicant 发送 SCAN 命

令。

static jboolean android_net_wifi_scanCommand(JNIEnv* env, jobject clazz)

{

jboolean result;

// Ignore any error from setting the scan mode.

// The scan will still work.

(void)doBooleanCommand("DRIVER SCAN-ACTIVE", "OK");

result = doBooleanCommand("SCAN", "OK");

(void)doBooleanCommand("DRIVER SCAN-PASSIVE", "OK");

return result;

}

当 wpa_supplicant 处理完 SCAN 命令后,它会向控制通道发送事件通知扫描完成,从而

wifi_wait_for_event 函数会接收到该事件,由此 WifiMonitor 中的 MonitorThread 会被执行来

出来这个事件,

void handleEvent(int event, String
remainder) {

case SCAN_RESULTS:

mWifiStateTracker.notifyScanResultsAvailable();

break;

WifiStateTracker 则接着广播发送 SCAN_RESULTS_AVAILABLE_ACTION 这个 Intent

case EVENT_SCAN_RESULTS_AVAILABLE:

mContext.sendBroadcast(new

Intent(WifiManager.SCAN_RESULTS_AVAILABLE_ACTION));

WifiLayer 注册了接收 SCAN_RESULTS_AVAILABLE_ACTION 这个 Intent,所以它的相关

处理函数 handleScanResultsAvailable 会被调用,在该函数中,先会去拿到 SCAN 的结果(最

终是往 wpa_supplicant 发送 SCAN_RESULT 命令并读取返回值来实现的) ,

List<ScanResult> list = mWifiManager.getScanResults();

对每一个扫描返回的 AP,WifiLayer 会调用 WifiSettings 的 onAccessPointSetChanged 函数,

从而最终把该 AP 加到 GUI 显示列表中。

public void onAccessPointSetChanged(AccessPointState ap, boolean added) {

AccessPointPreference pref = mAps.get(ap);

if (added) {

if (pref == null) {

pref = new AccessPointPreference(this, ap);

mAps.put(ap, pref);

} else {

pref.setEnabled(true);

}

mApCategory.addPreference(pref);

}

}

3. 配置 AP 参数

当用户在 WifiSettings 界面上选择了一个 AP 后,会显示配置 AP 参数的一个对话框,

public boolean onPreferenceTreeClick(PreferenceScreen preferenceScreen, Preference

preference) {

if (preference instanceof AccessPointPreference) {

AccessPointState state = ((AccessPointPreference)

preference).getAccessPointState();

showAccessPointDialog(state, AccessPointDialog.MODE_INFO);

}

}

4. 连接

当用户在 AcessPointDialog 中选择好加密方式和输入密钥之后,再点击连接按钮,Android

就会去连接这个 AP。

private void handleConnect() {

String password = getEnteredPassword();

if (!TextUtils.isEmpty(password)) {

mState.setPassword(password);

}

mWifiLayer.connectToNetwork(mState);

}

WifiLayer 会先检测这个 AP 是不是之前被配置过,这个是通过向 wpa_supplicant 发送

LIST_NETWORK 命令并且比较返回值来实现的,

// Need WifiConfiguration for the AP

WifiConfiguration config = findConfiguredNetwork(state);

如果 wpa_supplicant 没有这个 AP 的配置信息, 则会向 wpa_supplicant 发送 ADD_NETWORK

命令来添加该 AP,

if (config == null) {

// Connecting for the first time, need to create it

config = addConfiguration(state,

ADD_CONFIGURATION_ENABLE|ADD_CONFIGURATION_SAVE);

}

ADD_NETWORK 命 令 会 返 回 一 个 ID , WifiLayer 再 用 这 个 返 回 的 ID 作 为 参 数 向

wpa_supplicant 发送 ENABLE_NETWORK 命令,从而让 wpa_supplicant 去连接该 AP。

// Make sure that network is enabled, and disable others

mReenableApsOnNetworkStateChange = true;

if (!mWifiManager.enableNetwork(state.networkId, true)) {

Log.e(TAG, "Could not enable network ID " + state.networkId);

error(R.string.error_connecting);

return false;

}

5. 配置 IP 地址

当 wpa_supplicant 成功连接上 AP 之后,它会向控制通道发送事件通知连接上 AP 了,从而

wifi_wait_for_event 函数会接收到该事件,由此 WifiMonitor 中的 MonitorThread 会被执行来

出来这个事件,

void handleEvent(int event, String remainder) {

case CONNECTED:

handleNetworkStateChange(NetworkInfo.DetailedState.CONNECTED,

remainder);

break;

WifiMonitor 再调用 WifiStateTracker 的 notifyStateChange,WifiStateTracker 则接着会往自身

发送 EVENT_DHCP_START 消息来启动 DHCP 去获取
IP 地址,

private void handleConnectedState() {

setPollTimer();

mLastSignalLevel = -1;

if (!mHaveIPAddress & !mObtainingIPAddress) {

mObtainingIPAddress = true;

mDhcpTarget.obtainMessage(EVENT_DHCP_START).sendToTarget();

}

}

然后再广播发送 NETWORK_STATE_CHANGED_ACTION 这个 Intent

case EVENT_NETWORK_STATE_CHANGED:

if (result.state != DetailedState.DISCONNECTED || !mDisconnectPending) {

intent = new

Intent(WifiManager.NETWORK_STATE_CHANGED_ACTION);

intent.putExt
ra(WifiManager.EXTRA_NETWORK_INFO,

mNetworkInfo);

if (result.BSSID != null)

intent.putExtra(WifiManager.EXTRA_BSSID, result.BSSID);

mContext.sendStickyBroadcast(intent);

}

break;

WifiLayer 注册了接收 NETWORK_STATE_CHANGED_ACTION 这个 Intent,所以它的相关

处理函数 handleNetworkStateChanged 会被调用,

当 DHCP 拿到 IP 地址之后,会再发送 EVENT_DHCP_SUCCEEDED 消息,

private class DhcpHandler extends Handler {

public void handleMessage(Message msg) {

switch (msg.what) {

case EVENT_DHCP_START:

if (NetworkUtils.runDhcp(mInterfaceName, mDhcpInfo)) {

event = EVENT_DHCP_SUCCEEDED;

}

WifiLayer 处 理 EVENT_DHCP_SUCCEEDED 消 息 , 会 再 次 广 播 发 送

NETWORK_STATE_CHANGED_ACTION 这个 Intent,这次带上完整的 IP 地址信息。

case EVENT_DHCP_SUCCEEDED:

mWifiInfo.setIpAddress(mDhcpInfo.ipAddress);

setDetailedState(DetailedState.CONNECTED);

intent = new

Intent(WifiManager.NETWORK_STATE_CHANGED_ACTION);

intent.putExtra(WifiManager.EXTRA_NETWORK_INFO, mNetworkInfo);

mContext.sendStickyBroadcast(intent);

break;

至此为止,整个连接过程完成。