안드로이드 프레임워크 프로그래밍(24) [BitTube 클래스]

 안드로이드 Native Framework에 대한 분석을 계속 진행을 하다보니 어느덧 linux 기반의 시스템프로그래밍에 대한 지식이 많이 필요하더군요. 종종 튀어나오는 unix 명령어들을 보면 반가우면서도 한편으로는 동작 원리를 다시 살펴보는 제 모습을 보게 됩니다.

 이번 포스팅에서는 Native Framework 단계에서 프로세스간 통신 기능을 보조해주는 BitTube에 대해 알아보도록 하겠습니다.


/frameworks/native/services/surfaceflinger/EventThread.cpp

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EventThread::Connection::Connection(
        const sp<EventThread>& eventThread)
    : count(-1), mEventThread(eventThread), mChannel(new BitTube())
{
}
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 위 소스코드를 보시면 BitTube라는 이름의 클래스가 새로 만들어지고 있는 것을 보실 수 있습니다. BitTube는 안드로이드 상에서 unix 소켓 프로그래밍을 쓰기 쉽게 만들어진 클래스 입니다. BitTube 클래스의 내부를 살펴보신다면 이전에 시스템 프로그래밍에 대해 공부하신 분들이라면 익숙한 함수들을 만나보실 수 있을 것입니다.


/frameworks/native/include/gui/BitTube.h

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class Parcel;
 
class BitTube : public RefBase
{
public:
 
    // creates a BitTube with a default (4KB) send buffer
    BitTube();
 
    // creates a BitTube with a a specified send and receive buffer size
    explicit BitTube(size_t bufsize);
 
    explicit BitTube(const Parcel& data);
    virtual ~BitTube();
 
    // check state after construction
    status_t initCheck() const;
 
    // get receive file-descriptor
    int getFd() const;
 
    // send objects (sized blobs). All objects are guaranteed to be written or the call fails.
    template <typename T>
    static ssize_t sendObjects(const sp<BitTube>& tube,
            T const* events, size_t count) {
        return sendObjects(tube, events, count, sizeof(T));
    }
 
    // receive objects (sized blobs). If the receiving buffer isn't large enough,
    // excess messages are silently discarded.
    template <typename T>
    static ssize_t recvObjects(const sp<BitTube>& tube,
            T* events, size_t count) {
        return recvObjects(tube, events, count, sizeof(T));
    }
 
    // parcels this BitTube
    status_t writeToParcel(Parcel* reply) const;
 
private:
    void init(size_t rcvbuf, size_t sndbuf);
 
    // send a message. The write is guaranteed to send the whole message or fail.
    ssize_t write(void const* vaddr, size_t size);
 
    // receive a message. the passed buffer must be at least as large as the
    // write call used to send the message, excess data is silently discarded.
    ssize_t read(void* vaddr, size_t size);
 
    int mSendFd;
    mutable int mReceiveFd;
 
    static ssize_t sendObjects(const sp<BitTube>& tube,
            void const* events, size_t count, size_t objSize);
 
    static ssize_t recvObjects(const sp<BitTube>& tube,
            void* events, size_t count, size_t objSize);
};
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 BitTube의 기능을 전반적으로 보여드리기 위해 BitTube의 헤더파일을 모두 살펴보았습니다. 위 소스코드를 살펴보신다면 BitTube 클래스가 어떠한 동작으로 움직이는 어느 정도 감이 오실 것입니다. 여기서 BitTube의 생성자를 보도록 합시다.


/frameworks/native/libs/gui/BitTube.cpp

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// Socket buffer size.  The default is typically about 128KB, which is much larger than
// we really need.  So we make it smaller.
static const size_t DEFAULT_SOCKET_BUFFER_SIZE = 4 * 1024;
 
BitTube::BitTube()
    : mSendFd(-1), mReceiveFd(-1)
{
    init(DEFAULT_SOCKET_BUFFER_SIZE, DEFAULT_SOCKET_BUFFER_SIZE);
}
 
....
 
void BitTube::init(size_t rcvbuf, size_t sndbuf) {
    int sockets[2];
    if (socketpair(AF_UNIX, SOCK_SEQPACKET, 0, sockets) == 0) {
        size_t size = DEFAULT_SOCKET_BUFFER_SIZE;
        setsockopt(sockets[0], SOL_SOCKET, SO_RCVBUF, &rcvbuf, sizeof(rcvbuf));
        setsockopt(sockets[1], SOL_SOCKET, SO_SNDBUF, &sndbuf, sizeof(sndbuf));
        // sine we don't use the "return channel", we keep it small...
        setsockopt(sockets[0], SOL_SOCKET, SO_SNDBUF, &size, sizeof(size));
        setsockopt(sockets[1], SOL_SOCKET, SO_RCVBUF, &size, sizeof(size));
        fcntl(sockets[0], F_SETFL, O_NONBLOCK);
        fcntl(sockets[1], F_SETFL, O_NONBLOCK);
        mReceiveFd = sockets[0];
        mSendFd = sockets[1];
    } else {
        mReceiveFd = -errno;
        ALOGE("BitTube: pipe creation failed (%s)", strerror(-mReceiveFd));
    }
}
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 BitTube 클래스가 생성되면 BitTube를 생성한 해당 프로세스의 File Discriptor가 만들어집니다. 이후 해당 FD를 BitTube 클래스가 관리해주며 프로세스는 BitTube를 통해 다른 프로세서로부터 값을 받아오거나 보낼 수 있게 됩니다. 위의 함수들은 unix 표준 함수이므로 관련 자료를 쉽게 구하실 수 있을 것입니다.


/frameworks/native/libs/gui/BitTube.cpp

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status_t BitTube::initCheck() const
{
    if (mReceiveFd < 0) {
        return status_t(mReceiveFd);
    }
    return NO_ERROR;
}
 
int BitTube::getFd() const
{
    return mReceiveFd;
}
 
ssize_t BitTube::write(void const* vaddr, size_t size)
{
    ssize_t err, len;
    do {
        len = ::send(mSendFd, vaddr, size, MSG_DONTWAIT | MSG_NOSIGNAL);
        // cannot return less than size, since we're using SOCK_SEQPACKET
        err = len < 0 ? errno : 0;
    } while (err == EINTR);
    return err == 0 ? len : -err;
}
 
ssize_t BitTube::read(void* vaddr, size_t size)
{
    ssize_t err, len;
    do {
        len = ::recv(mReceiveFd, vaddr, size, MSG_DONTWAIT);
        err = len < 0 ? errno : 0;
    } while (err == EINTR);
    if (err == EAGAIN || err == EWOULDBLOCK) {
        // EAGAIN means that we have non-blocking I/O but there was
        // no data to be read. Nothing the client should care about.
        return 0;
    }
    return err == 0 ? len : -err;
}
 
status_t BitTube::writeToParcel(Parcel* reply) const
{
    if (mReceiveFd < 0)
        return -EINVAL;
 
    status_t result = reply->writeDupFileDescriptor(mReceiveFd);
    close(mReceiveFd);
    mReceiveFd = -1;
    return result;
}
 
 
ssize_t BitTube::sendObjects(const sp<BitTube>& tube,
        void const* events, size_t count, size_t objSize)
{
    const char* vaddr = reinterpret_cast<const char*>(events);
    ssize_t size = tube->write(vaddr, count*objSize);
 
    // should never happen because of SOCK_SEQPACKET
    LOG_ALWAYS_FATAL_IF((size >= 0) && (size % objSize),
            "BitTube::sendObjects(count=%d, size=%d), res=%d (partial events were sent!)",
            count, objSize, size);
 
    //ALOGE_IF(size<0, "error %d sending %d events", size, count);
    return size < 0 ? size : size / objSize;
}
 
ssize_t BitTube::recvObjects(const sp<BitTube>& tube,
        void* events, size_t count, size_t objSize)
{
    char* vaddr = reinterpret_cast<char*>(events);
    ssize_t size = tube->read(vaddr, count*objSize);
 
    // should never happen because of SOCK_SEQPACKET
    LOG_ALWAYS_FATAL_IF((size >= 0) && (size % objSize),
            "BitTube::recvObjects(count=%d, size=%d), res=%d (partial events were received!)",
            count, objSize, size);
 
    //ALOGE_IF(size<0, "error %d receiving %d events", size, count);
    return size < 0 ? size : size / objSize;
}
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  • 김도우 2015.09.08 08:17 ADDR 수정/삭제 답글

    안녕하세요 고생이 많으십니다~
    안드로이드 프레임워크 빌드시 다른 패키지에 있는 클래스를 불러와 사용하려고합니다
    즉,com.android.phone.PhoneGlobals.java 클래스를 다른 패키지 클래스에서 쓰려고하는데
    임포트는 에러 없이 되었는데 컴파일시 존재하지않는다고 에러가 발생해서요~~해결방법이 없을까요??

    • Justin T. 2015.09.08 09:37 신고 수정/삭제

      안녕하세요. 해당 문제는 에러가 떴을 때의 로그를 확인해보아야 원인을 알 수 있을 듯 합니다.
      그리고 해당글과 관련성이 떨어지는 댓글은 원칙적으로 답변을 하지 않으며 문의사항은 방명록을 이용해주시기 바랍니다.