创建Android守护进程（底层服务）

前言

Android底层服务，即运行在 linux 下的进程，是 Android 系统运行的基础，完成 Android 或者说计算机最基本的功能。比如连接服务（包括 WIFI，BT 等等）；比如 Android 的 adb 功能；比如存储监控等等。没有这些底层服务，上层也就没有了对应的功能。

Android 底层服务往往是常驻内存，时刻运行完成任务。底层服务进程，往往具有更多的权限，可能和驱动通信，可能和 linux 内核通信，可能需要操作系统核心运行文件以及节点等等。所以，底层服务，可以帮你完成更多计算机基本功能。

本文所使用的 AOSP 是基于 Android 8.1。阅读文本需要对 Android 的架构、编译系统、AOSP工程和 SeAndroid 有基本认识。

创建守护进程

创建目录编写代码

创建目录

我们在 Android 系统通用守护进程目录下创建我们的守护进程，当然你也可以在其它目录下放置你的守护进程。

/system/core/

在上面的目录下，创建守护进程的文件夹 nativeservice，那么，我们的守护进程就存在如下目录，下文中称简称目录代表如下目录。

/system/core/nativeservice/

编写代码

在目录中创建主代码文件 native_main.cpp。另外，我们需要编译，那么就需要 mk 文件，创建一个 Android.mk 文件。这时，目录架构就是如下这个样子

这里写图片描述

编写Android.mk

我在代码中尽可能的注释清楚重要语句的作用，读者如果对 Android AOSP 编译不了解的，可以查阅更多 mk 语法的资料学习。

# Copyright 2013 The Android Open Source Project# 当前路径LOCAL_PATH := $(call my-dir)#清除历史变量include $(CLEAR_VARS)### nativeservice ####待编译的源码文件LOCAL_SRC_FILES := \    native_main.cpp \common_c_includes := \    bionic \    system/core/include/sysutils \#引用一些函数库common_shared_libraries := \    libsysutils \    libcutils \    liblog \    libutils \    libbinder \    libbaseLOCAL_C_INCLUDES := \    $(common_c_includes)#守护进程的名字LOCAL_MODULE := nativeserviceLOCAL_CFLAGS := -Wall -Wno-unused-parameter -WerrorLOCAL_SHARED_LIBRARIES := \    $(common_shared_libraries)LOCAL_MODULE_TAGS := optional#编译守护进程，也就是可执行文件#编译后，在/system/bin/ 下，变多了 nativeservice 可执行文件。include $(BUILD_EXECUTABLE)

编写native_main.cpp

在 Linux 中，一个开机启动的服务，执行完后会自动退出，而我们是守护进程，那么就需要一直运行。让程序一直运行有很多种方法。在 native_main.cpp 中贴出了三种方式，它们分别是 epoll，有名管道（FIFO）和循环。

epoll 的方式是 Android 系统比较常见的方式，系统的电池状态变化、USB 接口状态变化等守护进程便是通过 epoll 的方式，实时鉴定并读取新状态。

有名管道，在 IPC 通信中比较简单、便捷，适合轻量级任务。

循环，这个是最老套的方式。

三种方式在 native_main.cpp 都贴出来了，本文侧重使用有名管道（FIFO）的方式，鉴于篇幅过长，其它方式就一笔带过了，如果读者对 epoll 等较为兴趣的，可以自行查阅更多资料学习。

下面是 native_main.cpp 的代码，请认真看注释哦。

//// Created familyyuan user on 18-4-20.//#include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #define MAX_EPOLL_EVENTS 40//epoll方式的 epoll fdstatic int epollfd;//FIFO 方式的 fdstatic int fifo_fd;//epoll方式的 uevent fdstatic int uevent_fd;#define BUFFER_SIZE PIPE_BUFint main(int argc, char *argv[]) {    SLOGD("native_service start");    //    // 1、epoll 的方式，    // 监听一个 socket，如果 socket 被连接，便激活程序读取数据。    // Android 驱动和用户态程序较多使用这种方式交互。    ///*    int eventct = 5;    struct epoll_event events[eventct];    struct epoll_event ev;    uevent_fd = uevent_open_socket(64*1024, true);    //创建 epoll 通道，监听 socket fd    epollfd = epoll_create(MAX_EPOLL_EVENTS);    if (epollfd == -1) {        SLOGD("native_service epoll_create failed");    } else {        SLOGD("native_service epoll_create success");    }    //    fcntl(uevent_fd, F_SETFL, O_NONBLOCK);    ev.events = EPOLLIN;    ev.data.fd=uevent_fd;    //注册 epoll fd    if (epoll_ctl(epollfd, EPOLL_CTL_ADD, uevent_fd, &ev) == -1) {            SLOGD("native_service epoll_ctl failed");    } else {        SLOGD("native_service epoll_ctl success");    }    while(1){        SLOGD("native_service epoll running");        int nevents = 0;        // 监听 socket 端口        nevents = epoll_wait(epollfd, events, eventct, 100000);        if (nevents == -1 || nevents == 0) {            SLOGD("native_service epoll_wait failed");        } else {            SLOGD("native_service epoll_wait success");        }        epoll_ctl(epollfd, EPOLL_CTL_DEL, uevent_fd, &ev);    }    close(uevent_fd);*/    //    // 2、 FIFO 的方式，    // 在/mnt/下创建一个名为 nativeservice 的管道,    // 监听管道的数据变化,如果有数据写入管道，便读取数据。    //     int res;    int bytes = 0;    char buffer[BUFFER_SIZE + 1];    // 创建 FIFO    res = mkfifo("/mnt/nativeservice", 0777);    if (res != 0){        SLOGD("native_service create fifo exist or failed");    } else{        SLOGD("native_service create fifo success");    }    // 以阻塞的方式打开 FIFO，知道管道有数据写入，激活程序，往下执行    fifo_fd = TEMP_FAILURE_RETRY(open("/mnt/nativeservice",O_RDONLY));    if (fifo_fd < 0) {        SLOGD("native_service open failed");    } else {        SLOGD("native_service open success");    }    if (fifo_fd != -1){        while(1){            //读取管道数据，如果没有数据，阻塞等待数据被写入，激活            res = read(fifo_fd, buffer, BUFFER_SIZE);            bytes += res;            SLOGD("native_service result=%s", buffer);        }    } else {        SLOGD("native_service open failed");    }    //关闭管道资源。    close(fifo_fd);    //    // 3、循环的方式    // 这种方式代码最简单，但是耗资源，没有实时性。    // 一个死循环，每隔 5 秒运行一次    ///*    while(1){        SLOGD("native_service runnig");        sleep(5);        SLOGD("native_service wake");    }*/    SLOGD("native_service die");    return 0;}

推进编译系统

编写好 Android.mk 和 native_main.cpp 后，可以通过单边命令 “mmm system/core/nativeservice” 编译我们的守护进程了。但是此时用 make 编译整个 AOSP 时，却不会编译我们的 nativeservice。因此，需要告诉编译系统，编译工程时，同时编译 nativeservice。修改如下

创建Android守护进程（底层服务）_第1张图片

在 /build/make/target/product/core.mk 文件添加 nativeservice，当然不限制添加在这个文件，很多厂商的工程，也会增加自己的 PRODUCT_PACKAGES 配置 mk 文件。

配置开机启动

至此，编译整个工程，守护进程也可以被编译了，这个时候，刷到手机是否就可以运行了呢？不会的，我们还需要让守护进程在手机开机的时候运行起来，且运行中进程死掉的话，也需要重新启动守护进程。方法如下

在 system/core/rootdir/init.rc 文件中添加如下代码

service healthd /system/bin/healthd    class core    critical    group root system wakelock#我们的代码开始service nativeservice /system/bin/nativeservice    class main #main类，属于main的服务会开机被运行，且死掉会重启    group system #属于 system 组    #user system #以system用户启动，不设置以root用户启动    seclabel u:r:nativeservice:s0 #SeAndroid SContext，domain是nativeservice    restorecon nativeservice#我们的代码结束service console /system/bin/sh

读者可以查看 AOSP 中 system/core/init/README.md 文件了解 init.rc 的语法和配置方法。对于 class core 等不同类别的区别，读者可以阅读《Android加密之全盘加密》相关的阐述。

配置SeAndroid

至此，编译整个工程，守护进程也可以被编译了，也配置了开机自启动。这个时候，刷到手机是否就可以运行守护进程了呢？不可以，我们知道 Android 继用了 SeLinux 安全机制，同时发展出 SeAndroid 机制，所有文件和进程都需要配置 SeAndroid 才能有权限。因此，如果没有给守护进程以及守护进程需要操作的目录和文件赋予权限，都会被 SeAndroid 过滤或禁止。

由于 QCOM 和 Mediatek 的不同，在相关文件的放置路径会不同，但是方法都是一样的，不同的平台，找到对应的路径下的文件就可以了。本文以 MTK 平台的为例。

1、在 device/mediatek/sepolicy/basic/non_plat/file_contexts 中添加如下代码

/system/bin/nativeservice                  u:object_r:nativeservice_exec:s0

2、在 device/mediatek/sepolicy/basic/non_plat/ 中添加 nativeservice.te 文件，文件内容如下

#守护进程 domain 为 nativeservicetype nativeservice, domain;typeattribute nativeservice coredomain;type nativeservice_exec, exec_type, file_type;init_daemon_domain(nativeservice)#allow nativeservice self:netlink_kobject_uevent_socket create_socket_perms_no_ioctl;#allow nativeservice tmpfs:file { getattr open read write ioctl create };#允许 nativeservice 在mnt目录读写管道文件allow nativeservice tmpfs:fifo_file rw_file_perms;#允许 nativeservice 在mnt目录创建管道文件allow nativeservice tmpfs:fifo_file create_file_perms;#允许 nativeservice 在mnt目录读写allow nativeservice tmpfs:dir rw_dir_perms;#允许 nativeservice 在mnt目录创建目录allow nativeservice tmpfs:dir create_dir_perms;