使用方法及启动流程

Android 车载应用开发指南系列文章

Android 车载应用开发指南（1）- 车载操作系统全解析

Android 车载应用开发指南（2）- 应用开发入门

Android 车载应用开发指南（3）- SystemUI 详解

Android 车载应用开发指南（4）- CarService 详解

Android 车载应用开发指南（5）- CAN Bus 协议详解

Android 车载应用开发指南（6）- 汽车混动技术简介

一 概述

CarService是车载 Android 操作系统 Android Automotive OS（下文简介 AAOS）的核心服务之一，所有车载相关的应用都需要通过 CarService来查询、

第一步：判断平台是否支持车载功能

APP 层在调用 Car API 之前首先会调用 PMS 中的 hasSystemFeature()方法判断设备是否支持车载功能

if(getPackageManager().hasSystemFeature(PackageManager.FEATURE_AUTOMOTIVE)){.....}

源码路径：frameworks/base/services/core/java/com/android/server/pm/PackageManagerService.java

​     @GuardedBy("mAvailableFeatures")finalArrayMap<String,FeatureInfo>mAvailableFeatures;​     @OverridepublicbooleanhasSystemFeature(Stringname,intversion){// allow instant applicationssynchronized(mAvailableFeatures){finalFeatureInfofeat =mAvailableFeatures.get(name);if(feat ==null){returnfalse;}else{returnfeat.version >=version;}}}

mAvailableFeatures里面的内容是通过读取/system/etc/permissions下面的 xml 文件（对应 SDK 的位置—frameworks/native/data/etc 下的 XML 文件中的 feature 字段）

源码路径：frameworks/native/data/etc/car_core_hardware.xml

<permissions><!-- Feature to specify if the device is a car --><featurename="android.hardware.type.automotive"/>..... </permission>

源码路径：frameworks/native/data/etc/android.hardware.type.automotive.xml

<!-- These features determine that the device running android is a car. --><permissions><featurename="android.hardware.type.automotive"/></permissions>

第二步：创建 Car 对象，获取 Manager

Car 作为汽车平台最高等级的 API（packages/services/Car/car-lib/src/android/car/Car.java），为外界提供汽车所有服务和数据的访问

0. 通过createCar()方法新建 Car 实例
1. 成功连接时可以通过getCarManager方法获取相关的 Manager 实例。

   源码路径： frameworks/base/services/core/java/com/android/server/SystemServiceManager.java

   publicSystemServicestartService(StringclassName){finalClass<SystemService>serviceClass =loadClassFromLoader(className,this.getClass().getClassLoader());returnstartService(serviceClass);}​ publicvoidstartService(@NonNullfinalSystemServiceservice){// Register it.mServices.add(service);longtime =SystemClock.elapsedRealtime();try{service.onStart();}catch(RuntimeExceptionex){thrownewRuntimeException("Failed to start service "+service.getClass().getName()+": onStart threw an exception",ex);}warnIfTooLong(SystemClock.elapsedRealtime()-time,service,"onStart");}​

   3.2 绑定 CarService 服务

   源码路径： frameworks/opt/car/services/src/com/android/internal/car/CarServiceHelperService.java

   privatestaticfinalStringCAR_SERVICE_INTERFACE="android.car.ICar";​     @OverridepublicvoidonStart(){EventLog.writeEvent(EventLogTags.CAR_HELPER_START);​         IntentFilterfilter =newIntentFilter(Intent.ACTION_REBOOT);filter.addAction(Intent.ACTION_SHUTDOWN);mContext.registerReceiverForAllUsers(mShutdownEventReceiver,filter,null,null);mCarWatchdogDaemonHelper.addOnConnectionChangeListener(mConnectionListener);mCarWatchdogDaemonHelper.connect();Intentintent =newIntent();intent.setPackage("com.android.car");// 绑定包名，设置广播仅对该包有效intent.setAction(CAR_SERVICE_INTERFACE);// 绑定 action，表明想要启动能够响应设置的这个 action 的活动，并在清单文件 AndroidManifest.xml 中设置 action 属性// 绑定后回调if(!mContext.bindServiceAsUser(intent,mCarServiceConnection,Context.BIND_AUTO_CREATE,mHandler,UserHandle.SYSTEM)){Slogf.wtf(TAG,"cannot start car service");}loadNativeLibrary();}

   源码路径：packages/services/Car/service/AndroidManifest.xml

   sharedUserId 是系统级别的，类似 SystemUI，它编译出来同样是一个 APK 文件

   设备文件路径： /system/priv-app/CarService/CarService.apk

   <manifestxmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"xmlns:androidprv="http://schemas.android.com/apk/prv/res/android"package="com.android.car"coreApp="true"android:sharedUserId="android.uid.system">......     <applicationandroid:label="@string/app_title"android:directBootAware="true"android:allowBackup="false"android:persistent="true">​         <serviceandroid:name=".CarService"android:singleUser="true"android:exported="true"><intent-filter><actionandroid:name="android.car.ICar"/></intent-filter></service>......     </application>

   3.3 CarService 初始化

   CarService进入启动时序后，会在onCreate()方法中进行一系列自身的初始化操作，步骤如下：

   1）通过 HIDL 接口获取到 HAL 层的 IHwBinder 对象IVehicle，与 AIDL 的用法类似，必须持有 IHwBinder 对象我们才可以与 Vehicle HAL 层进行通信。

   • 首先 CarService是一个系统级别的服务 APK，类似 SystemUI，其在开机时由 SystemServer 通过 CarServiceHelperService 启动。如果 service 允许绑定，onBind()会返回客户端与服务互相联系的通信句柄

源码路径：/packages/services/Car/service/src/com/android/car/CarService.java

@OverridepublicIBinderonBind(Intentintent){returnmICarImpl;}

所以此处的 mICarImpl会作为 IBinder 返回给CarServiceHelperService.java - bindServiceAsUser方法中的参数 mCarServiceConnection（回调）

3.4 回调 ServiceConnection

ICarImpl 初始化完毕，会作为 IBinder 返回给CarServiceHelperService.java - bindServiceAsUser方法中绑定此服务的 mCarServiceConnection（回调）

mCarServiceConnection初始化如下：

0. 其中返回的 ICarImpl被保存在了 CarServiceHelperService的 mCarService
1. mCarService.transact跨进程通信，调用 ICar.aidl中定义的第一个方法 setCarServiceHelper

源码路径：/frameworks/opt/car/services/src/com/android/internal/car/CarServiceHelperService.java

privatestaticfinalStringCAR_SERVICE_INTERFACE="android.car.ICar";privateIBindermCarService;privatefinalICarServiceHelperImplmHelper =newICarServiceHelperImpl();​     privatefinalServiceConnectionmCarServiceConnection =newServiceConnection(){@OverridepublicvoidonServiceConnected(ComponentNamecomponentName,IBinderiBinder){if(DBG){Slogf.d(TAG,"onServiceConnected: %s",iBinder);}handleCarServiceConnection(iBinder);}​         @OverridepublicvoidonServiceDisconnected(ComponentNamecomponentName){handleCarServiceCrash();}};@VisibleForTestingvoidhandleCarServiceConnection(IBinderiBinder){synchronized(mLock){if(mCarServiceBinder ==iBinder){return;// already connected.}Slogf.i(TAG,"car service binder changed, was %s new: %s",mCarServiceBinder,iBinder);//1. 返回的 ICarImpl 被保存在了 CarServiceHelperService 的 mCarServiceBindermCarServiceBinder =iBinder;Slogf.i(TAG,"**CarService connected**");}​         sendSetSystemServerConnectionsCall();...}​     privatevoidsendSetSystemServerConnectionsCall(){Parceldata =Parcel.obtain();data.writeInterfaceToken(CAR_SERVICE_INTERFACE);data.writeStrongBinder(mHelper.asBinder());//将 ICarServiceHelperImpl 类型的对象作为数据跨进程传递data.writeStrongBinder(mCarServiceConnectedCallback.asBinder());IBinderbinder;synchronized(mLock){binder =mCarServiceBinder;}intcode =IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION;try{//2. 跨进程传输//对端是 mCarService 即 ICarImpl，调用 binder 的 transact 进行跨进程通信//其 code 代表需要调用的对端方法，data 为携带的传输数据//FIRST_CALL_TRANSACTION  = 0x00000001，即调用对端 ICar.aidl 中定义的第一个方法 setCarServiceHelperif(VERBOSE)Slogf.v(TAG,"calling one-way binder transaction with code %d",code);// oneway void setSystemServerConnections(in IBinder helper, in IBinder receiver) = 0;binder.transact(code,data,null,Binder.FLAG_ONEWAY);if(VERBOSE)Slogf.v(TAG,"finished one-way binder transaction with code %d",code);}...}

跨进程 setSystemServerConnections

@OverridepublicvoidsetSystemServerConnections(IBinderhelper,IBinderreceiver){Bundlebundle;try{EventLog.writeEvent(EventLogTags.CAR_SERVICE_SET_CAR_SERVICE_HELPER,Binder.getCallingPid());assertCallingFromSystemProcess();//将 ICarServiceHelper 的代理端保存在 ICarImpl 内部 mICarServiceHelperICarServiceHelpercarServiceHelper =ICarServiceHelper.Stub.asInterface(helper);synchronized(mLock){mICarServiceHelper =carServiceHelper;}//同时也传给了 SystemInterface//此时他们有能力跨进程访问 CarServiceHelperServicemSystemInterface.setCarServiceHelper(carServiceHelper);mCarOccupantZoneService.setCarServiceHelper(carServiceHelper);mCarUserService.setCarServiceHelper(carServiceHelper);...}

3.5 小结

CarService的启动时序如下所示：

四 总结

本文讲解了CarService的总体结构、位于 /hardware/interfaces/automotive/vehicle/2.0/default/impl/vhal_v2_0

2.2 CarService 组成

CarService 源码位置：/packages/services/Car

其目录结构如下所示：

.├── Android.mk ├── apicheck.mk ├── apicheck_msg_current.txt ├── apicheck_msg_last.txt ├── car-cluster-logging-renderer    //LoggingClusterRenderingService 继承 InstrumentClusterRenderingService├── car-default-input-service   //按键消息处理├── car-lib         //提供给汽车 App 特有的接口，许多定制的模块都在这里实现，包括 Sensor,HVAC,Cabin,ActiveParkingAssiance,Diagnostic,Vendor 等├── car-maps-placeholder    //地图软件相关├── car_product         //系统编译相关├── car-support-lib     //android.support.car├── car-systemtest-lib  //系统测试相关├── car-usb-handler     //开机自启，用于管理车机 USB├── CleanSpec.mk ├── evs   ├── obd2-lib ├── PREUPLOAD.cfg ├── procfs-inspector ├── service    //com.android.car 是一个后台运行的组件，可以长时间运行并且不需要和用户去交互的，这里即使应用被销毁，它也可以正常工作├── tests ├── tools   //是一系列的工具，要提到的是里面的 emulator，测试需要用到的。使用方法及启动流程。控制整车的状态，不仅仅是车辆控制，实际上 CarService几乎就是整个车载 Framework 最核心的组件。WMS、PMS) 与手机并无区别，采用的是同一套源代码，所以我们可以将 AAOS 理解为 Android OS + Automotive Services + Automotive APPs。
Android 原生 CarService 包含了许多功能服务： Car ** Service（C/S 模式中的服务端）它们与 HAL 层的 VehicleHAL 通信，进而通过车载总线（例如 CAN 总线）与车身进行通讯，同时它们还通过 Car API：Car ** Manger（C/S 模式中的客户端）为应用层的 Car App 提供接口，从而让 App 能够实现对车身的控制与状态的显示。
五 参考
Android carservice 架构及启动流程
【Android R】车载 Android 核心服务 - CarService 解析