Hi3861的SAMGR--系统服务框架子系统-3
Hi3861的SAMGR--系统服务框架子系统-3liangkz 2021.06.10 v2.0
接前文《Hi3861的SAMGR--系统服务框架子系统-1》《Hi3861的SAMGR--系统服务框架子系统-2》
删除《系统服务框架子系统-1》的 “3.大概流程” 这一小节，由本文进行替换。
samgr的展开图和Hi3861开机部分的log，一并打包到附件，请看图和log，结合代码，理解本文。
3. 详细流程分析
Hi3861平台在启动到HOS_SystemInit()时，
void HOS_SystemInit(void)
{
......
printf(" : SYS_INIT(service)=====================\n");
SYS_INIT(service);
printf(" : SYS_INIT(feature)=====================\n");
SYS_INIT(feature);
......
printf(" : SAMGR_Bootstrap()=====================\n");
SAMGR_Bootstrap();
} 会分别通过上面三步来：
[*]A. 注册系统服务(service)
[*]B. 注册系统服务提供的功能(feature)
[*]C. 通过samgr启动并开始管理系统服务和功能
下面我们就结合上面提供的samgr展开图，看看这三步具体都做了哪些工作。
A. 注册系统服务(service)
: SYS_INIT(service)=====================
SYS_SERVICE_INIT(Init):Bootstrap
SAMGR_GetInstance(mutex=NULL): NO SAMGR instance, Init() to create ONE
Init. g_samgrImpl
Init. mutex. sharedPool reset to 0. status=0
SAMGR_GetInstance(mutex=956036)
RegisterService(Name:Bootstrap)->Sid
SYS_SERVICE_INIT(Init): Broadcast
RegisterService(Name:Broadcast)->Sid
SYS_SERVICE_INIT(Init): hiview
RegisterService(Name:hiview)->Sid
RegisterFeatureApi(serviceName, feature[(null)])
Init.InitHiviewComponent.
从上述og看，会首先注册三个系统服务。
第一个注册的系统服务是Bootstrap：
SAMGR_GetInstance()->RegisterService((Service *)&bootstrap); 这个时候samgr还没有实例，所以需要先通过Init()初始化samgr的全局实例g_samgrImpl：
然后才能调用RegisterService((Service *)&bootstrap)来向g_samgrImpl注册bootstrap服务，下图是RegisterService()函数的代码片段截图：
调用SAMGR_CreateServiceImpl()为bootstrap创建一个ServiceImpl对象，并把bootstrap service对象与ServiceImpl.service关联起来，同时也为ServiceImpl.features创建一个默认的空的向量，以便下一步为service关联对应的feature。
再通过VECTOR_Add()操作，将ServiceImpl对象的引用加入g_samgrImpl.services向量中，并返回它在向量中的位置，以此作为bootstrap 的ServiceID。
接下来注册的第二个服务broadcast和第三个服务hiview，就可以直接通过RegisterService((Service *)Xxx)记录进g_samgrImpl.services向量里了，Sid分别是/。服务的注册过程与上面bootstrap的过程一样。
B. 注册系统服务提供的功能(feature)
: SYS_INIT(feature)=====================
Init. SYS_FEATURE_INIT(Init) g_broadcastFeature: Provider and subscriber
RegisterFeature(serviceName:Broadcast, featureName:Provider and subscriber)->Fid
BCE_CreateInstance: set g_pubSubImplement.feature = &g_broadcastFeature
RegisterFeatureApi(serviceName, feature)
接下来注册broadcast service的feature：PUB_SUB_FEATURE。
feature的注册和运行需要依赖于对应的service，一个service可以有0个、1个或多个feature。
这里通过调用RegisterFeature(service, feature)来注册feature并与对应的service关联在一起，下图是RegisterFeature() 函数的代码片段截图：
g_samgrImpl首先通过service name找到上一步登记在册的对应的serviceImpl对象，将其与feature对象一起作为参数，送入DEFAULT_AddFeature()。
DEFAULT_AddFeature()里面，也会通过FEATURE_CreateInstance()先生成一个FeatureImpl对象，再通过VECTOR_Add()操作，将FeatureImpl对象的引用加入到 ServiceImpl.features这个向量中去，并返回它在向量中的位置，以此作为PUB_SUB_FEATURE的featureId，这就完成了feature与service的关联，也就完成了feature的注册工作。
上面A和B两步，就已经完成了前面的samgr展开图中的大部分工作(除了与创建queue/taskPool相关部分)，至此，samgr与service/feature之间的树形关系已经基本上成型了，但都还是静态关系：g_samgrImpl的services向量，已经记录了这一启动阶段注册进来的所有系统服务的ServiceImpl ，而每个ServiceImpl的features向量，又记录了注册进来的与其对应的所有features的FeatureImpl对象。【看samgr的展开图】
这里记录的serviceName/serviceID(Sid) 和featureName/featureID(Fid) 都是非常重要的信息，在接下来的系统启动和运行中，samgr可以通过它们来找到对应的ServiceImpl/FeatureImpl对象，并提供相应的服务/功能。
C. 通过samgr启动并开始管理系统服务和功能
: SAMGR_Bootstrap()=====================
SAMGR_Bootstrap(statusBOOT_SYS_WAIT]). Begin: size=3
InitializeAllServices: unInited services: size=3
----------------------------------------------------
Add service: Bootstrap to TaskPool: 0x0...
TaskPool: 0xfa488...
Qid: 956424...
InitializeSingleService(Bootstrap): SAMGR_SendSharedDirectRequest(handler)
SAMGR_SendSharedDirectRequest: Put Exchange into Qid:,type, request.msgId+msgValue:
----------------------------------------------------
Add service: Broadcast to TaskPool: 0x0...
TaskPool: 0xfaaf8...
Qid: 956468...
InitializeSingleService(Broadcast): SAMGR_SendSharedDirectRequest(handler)
SAMGR_SendSharedDirectRequest: Put Exchange into Qid:,type, request.msgId+msgValue:
----------------------------------------------------
Add service: hiview to TaskPool: 0x0...
TaskPool: 0xfacb8...
Qid: 956512...
InitializeSingleService(hiview): SAMGR_SendSharedDirectRequest(handler)
SAMGR_SendSharedDirectRequest: Put Exchange into Qid:,type, request.msgId+msgValue:
----------------------------------------------------
SAMGR_StartTaskPool:
CreateTask-OK!
SAMGR_StartTaskPool:
CreateTask-OK!
SAMGR_StartTaskPool:
CreateTask-OK!
----------------------------------------------------
InitCompleted: services inited, OK! END!
SAMGR_Bootstrap. End.
进入SAMGR_Bootstrap() 函数中：
首先创建一个空的临时向量Vector initServices，用于收集还没有初始化的服务。
接着遍历g_samgrImpl.services向量中登记在册的所有serviceImpl对象，查看它们的inited标记是否为SVC_INIT，是则表示对应的service需要做初始化，将其加入到临时的向量表中；inited标记如果不是SVC_INIT，则表示对应的service已经初始化过了，不需要再次初始化，也就不用加入到临时的向量表中。
接着通过InitializeAllServices(&initServices)把记录在initServices临时向量中的serviceImpl列表依次初始化一遍，也就是根据具体的service提供的TaskConfig参数，创建Queue和TaskPool这些运行环境。通过AddTaskPool()及其参数，为不同的service创建不同的TaskPool，这里有三种task类型，我们重点关注一下“SHARED_TASK”这种，详情见前文《系统服务框架子系统-2》中，对SHARED_TASK类型的分析。
跑完AddTaskPool()之后，各个service都有了自己的QueueID/TaskPool资源了，InitializeSingleService(serviceImpl)就会发送SharedDirectRequest(消息类型type=4，即MSG_DIRECT)到各自service的Queue中，等待消息被处理。
接下来就是启动service task了。
InitializeAllServices()内，依次为临时向量initServices中的每个serviceImpl调用SAMGR_StartTaskPool (serviceImpl->taskPool, name); 来为service创建任务。
SAMGR_StartTaskPool() 代码片段如下图：
它创建和启动service任务/线程，线程入口是TaskEntry()函数，位于task_manager.c文件内。
各个服务的TaskEntry线程，监控着各自的消息队列Queue，从中检出消息，获取Exchange封装的数据，根据里面的相关标记调用相关的msg handler来进行对应的处理。
至此，SAMGR_Bootstrap()函数就跑完了，samgr将会与services进入一种动态的互动关系中。
既然所有的service的消息队列以及任务都已经开始工作了，那上面InitializeSingleService(serviceImpl)发送的SharedDirectRequest(消息类型type=4，即MSG_DIRECT)，就会被各自service的TaskEntry线程收到并进行处理。
第一个service的线程启动并进入while(1)循环，监控消息队列，获取消息，通过Sid和Qid可以知道这是Broadcast服务首先对消息进行处理。MSG_DIRECT消息处理的handle是HandleInitRequest()，这是samgr自己直接处理的初始化流程，这里将会调用Broadcast服务的生命周期函数之一的Initialize() 对服务进行初始化，Broadcast service下存在feature，也会同时调用feature的OnInitialize对feature进行初始化，如下log所示：
TaskEntry(Qid:956468) into while(1) wait for MSG from queue....
TaskEntry(Qid:956468) Recv MSG:
request.msgId+msgValue -->> Sid,Fid[-1],Qid
type:MSG_DIRECT/DirectRequest by handler
HandleInitRequest. to Init service:[Broadcast]Sid and its features, updating Qid-->>
Initialize.
OnInitialize(featureName, )
-->>updated Qid
InitCompleted: services inited, OK! END!
第二个service的线程启动并进入while(1)循环，监控消息队列，获取消息，通过Sid和Qid可以知道这是Bootstrap服务要对消息进行处理。仍然是MSG_DIRECT消息处理，samgr的HandleInitRequest()的初始化流程，调用Bootstrap服务的生命周期函数之一的Initialize() 对服务进行初始化，没有feature，如下log：
TaskEntry(Qid:956424) into while(1) wait for MSG from queue....
TaskEntry(Qid:956424) Recv MSG:
request.msgId+msgValue -->> Sid,Fid[-1],Qid
type:MSG_DIRECT/DirectRequest by handler
HandleInitRequest. to Init service:[Bootstrap]Sid and its features, updating Qid-->>
Initialize.
-->>updated Qid
InitCompleted: services inited, OK! END!
第三个service的线程启动并进入while(1)循环，监控消息队列，获取消息，通过Sid和Qid可以知道这是hiview服务要对消息进行处理。仍然是MSG_DIRECT消息处理，samgr的HandleInitRequest()的初始化流程，调用hiview服务的生命周期函数之一的Initialize() 对服务进行初始化，没有feature，如下log：
TaskEntry(Qid:956512) into while(1) wait for MSG from queue....
TaskEntry(Qid:956512) Recv MSG:
request.msgId+msgValue -->> Sid,Fid[-1],Qid
type:MSG_DIRECT/DirectRequest by handler
HandleInitRequest. to Init service:[hiview]Sid and its features, updating Qid-->>
Initialize()
-->>updated Qid
InitCompleted: services inited, OK! ...
从“InitCompleted: services inited, OK!”这句log可以知道，三个系统服务(包括它们的feature)都已经启动完毕了，进入InitCompleted()去看一下：
到这里，第一阶段的系统服务就初始化完毕了，status也从1转变到2，接下来要进入BOOT_APP阶段了，这里会发送BOOT_SYS_COMPLETED消息给Bootstrap，让Bootstrap调用MessageHandle()来处理该消息，去开启APP service和feature的启动：
InitCompleted: status, all core system services Initialized!
Going to SendBootRequest(msgId, msgValue:3)
SendBootRequest(to Bootstrap(Sid:0, Qid:956424), request.msgId+msgValue) ->Handler: SAMGR_Bootstrap()
SAMGR_SendRequest: Put Exchange into Qid:,type, request.msgId+msgValue:
上面的流程仅仅是启动了用SYS_SERVICE_INIT()和SYS_FEATURE_INIT() 标记的系统service和feature，而通过SYSEX_SERVICE_INIT/APP_SERVICE_INIT/ SYSEX_FEATURE_INIT/APP_FEATURE_INIT 标记的APP service和feature(如在前面提到的示例程序samgr里定义的一部分service和feature)，则会在上面这一步，通过发送BOOT_SYS_COMPLETED消息到Bootstrap的消息队列中，让Bootstrap调用MessageHandle()来处理该消息：
TaskEntry(Qid:956424) Recv MSG:
request.msgId+msgValue -->> Sid,Fid[-1],Qid
type:0MSG_NON/1CON/3SYNC/Request by service MessageHandle
MessageHandle(Bootstrap, request.msgId+msgValue)
case BOOT_SYS_COMPLETED: flag
todoINIT_APP_CALL(service)/INIT_APP_CALL(feature)
Bootstrap的MessageHandle()消息处理函数通过调用INIT_APP_CALL(service)和INIT_APP_CALL(feature)来完成APP service和Feature的启动，从而提供用户定义的服务和功能。
Hi3861默认是没有APP service/feature的，可以打开samgr示例程序中的service_example和feature_example来进行验证：
注册service_example服务
SYSEX_SERVICE_INIT(Init). example_service
RegisterService(Name:example_service)->Sid
RegisterFeatureApi(serviceName, feature[(null)])
注册service_example服务的example_feature
SYSEX_FEATURE_INIT(Init). example_service:example_feature
RegisterFeature(serviceName:example_service, featureName:example_feature)->Fid
RegisterFeatureApi(serviceName, feature)
-->>flag(0x01:LOAD_FLAG)
SAMGR_SendResponseByIdentity(Sid,Fid[-1],Qid): request.msgId+msgValue
SAMGR_SendResponse: Put Exchange into Qid:,type, request.msgId+msgValue:
对service_example和feature_example，又跑一遍上面的ABC三步，创建example_service的queue、taskpool和task，service_example的线程启动并进入while(1)循环，监控消息队列，获取消息，处理消息，与上边的三个系统服务基本没什么差别了。
跑到下面这一步，APP service和feature都已经全部启动完毕，各个服务的task都在监控自己的消息队列，随时处理收到的消息，系统进入到了BOOT_DYNAMIC_WAIT 这个稳定的状态了。
我为了验证service_example和feature_example提供的服务和功能，增加了BOOT_DEBUG和BOOT_DEBUG_WAIT两个状态，所以又多跑了下面的一部分流程，在现实的设备应用环境中，也有可能会有各种情况下的类似的调用导致相关消息的发送和处理。
TaskEntry(Qid:956424) Recv MSG:
request.msgId+msgValue -->> Sid,Fid[-1],Qid
type:MSG_ACK/Response by SAMGR_Bootstrap
response.data:"Bootstrap MessageHandle: BOOT_APP_COMPLETED"
SAMGR_Bootstrap(status). Begin: size=4
InitCompleted: services inited, OK! ...
InitCompleted: status, Going to run TEST_CASE
Going to SendBootRequest(msgId, msgValue:4)
SendBootRequest(to Bootstrap(Sid:0, Qid:956424), request.msgId+msgValue) ->Handler: SAMGR_Bootstrap()
SAMGR_SendRequest: Put Exchange into Qid:,type, request.msgId+msgValue:
SAMGR_Bootstrap. End.
接下来的大段log就是开始跑 service_example.c 里的RunTestCase()和feature_example里的RunTestCase()，以及由此引发的各种消息的发送和处理了，通过这些测试用例，可以进一步理解service/feature的工作流程和相关API的调用关系，感兴趣的同学可以自行了解一下，这里就不进一步分析了。
以后开发者开发自己的service/feature到实际应用中去的时候，service/feature的生命周期和工作流程，将会与上面的流程保持一致。
【本文未完待续...】
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