分布式調(diào)度子系統(tǒng)--初步研究

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1.?總體描述

1.1.?總體介紹

分布式任務調(diào)度基于分布式軟總線、分布式數(shù)據(jù)管理、分布式Profile等技術(shù)特性，構(gòu)建統(tǒng)一的分布式服務管理（發(fā)現(xiàn)、同步、注冊、調(diào)用）機制，支持對跨設(shè)備的應用進行遠程啟動、遠程調(diào)用、遠程連接以及遷移等操作，能夠根據(jù)不同設(shè)備的能力、位置、業(yè)務運行狀態(tài)、資源使用情況，以及用戶的習慣和意圖，選擇合適的設(shè)備運行分布式任務。

下圖是分布式調(diào)度子系統(tǒng)在整個鴻蒙系統(tǒng)中的位置：

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下圖表示分布式調(diào)度的示意圖：

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從A設(shè)備的某個FA（Feature Ability代表有界面的元能力）應用調(diào)用設(shè)備B上的FA應用。這里的調(diào)用的含義包含了：

a、啟動和關(guān)閉：啟動和關(guān)閉遠程設(shè)備上的ability（包括：基于Page的ability、基于Service的ability、基于Data模板的ability）

b、連接和斷開：向開發(fā)者提供跨設(shè)備控制服務的能力。這里的服務表示：基于Server和Data模板的ability。

c、遷移能力：向開發(fā)者提供跨設(shè)備的業(yè)務無縫遷移能力。開發(fā)者可以通過基于Page的ability的遷移接口，將本地的業(yè)務遷移到指定的設(shè)備中。

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1.2.?分布式調(diào)度中的兩種設(shè)備

在分布式調(diào)度中，存在兩個角色。按照上圖有設(shè)備A和設(shè)備B。一般來說設(shè)備A是指智慧屏設(shè)備，設(shè)備B只一般的輕量設(shè)備。智慧屏設(shè)備一般指智能TV、手機等。輕量設(shè)備一般只Camera、手表等

下面圖示表示這兩種設(shè)備的系統(tǒng)架構(gòu)圖：

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（約束：如果要實現(xiàn)分布式調(diào)度，目前智慧屏設(shè)備和輕量設(shè)備必須處于同一個局域網(wǎng)段內(nèi)）

從鴻蒙系統(tǒng)的整體系統(tǒng)框架圖可以看出，分布式調(diào)度子系統(tǒng)及周邊的依賴模塊如下圖：

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1.3.?分布式調(diào)度代碼示例--啟動遠程FA

1.3.1.?智慧屏上的代碼示例

1.獲取目標在線從設(shè)備的設(shè)備ID

// 引入設(shè)備選擇頭文件

import ohos.distributedschedule.interwork.DeviceInfo;

import ohos.distributedschedule.interwork.DeviceManager;

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// 獲取在線設(shè)備列表

List deviceInfoListOnline = DeviceManager.getDmsDeviceList(DeviceInfo.FLAG_GET_ONLINE_DEVICE);

String remote_device_id;

if (deviceInfoListOnline.size() > 0)

{

????remote_device_id = deviceInfoListOnline[0].GetDeviceId(); // 獲取在線列表中第一臺設(shè)備的設(shè)備ID

}

2.構(gòu)造want，首先使用ElementName類表明需要啟動的遠端設(shè)備ID，包名，元能力類名，傳入want中，然后設(shè)置want中的分布式標志位Want.FLAG_ABILITYSLICE_MULTI_DEVICE表示需要遠程啟動

// 引入相關(guān)頭文件

import ohos.aafwk.ability.Ability;

import ohos.aafwk.content.Want;

import ohos.bundle.ElementName;

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// 啟動遠程設(shè)備FA

Want want = new Want(); // 封裝啟動遠端FA的Want

// 使用步驟2中獲取的設(shè)備ID，并指定FA信息

ElementName name = new ElementName(remote_device_id, "com.huawei.remote_package_name", "remote_class_name");

want.setElement(name); // 將待啟動的FA信息添加到Want中

want.setFlags(Want.FLAG_ABILITYSLICE_MULTI_DEVICE); // 設(shè)置分布式標記，若不設(shè)置將無法使用分布式能力

startAbility(want); // 按照Want啟動指定FA,Want參數(shù)命名以實際開發(fā)平臺API為準

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1.3.2.?輕量設(shè)備上的代碼示例

輕量設(shè)備上代碼可以參考鴻蒙Java的API參考手冊中，如何創(chuàng)建基于Page的Ability。

https://developer.harmonyos.com/cn/docs/documentation/doc-guides/ability-page-concepts-0000000000033573

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2.?代碼目錄結(jié)構(gòu)

分布式調(diào)度的代碼在foundation/distributedschedule目錄中，目錄結(jié)構(gòu)如下：

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其中interfaces中包含了所有的頭文件，如下：

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Services目錄下包含了如下目錄：

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其中，dtbschedmgr_lite目錄是輕量級分布式調(diào)度模塊代碼。

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safwk_lite目錄中是foundation 這個bin文件的main函數(shù)，用于samgr啟動，初始化所有注冊的Service。

samgr_lite目錄是系統(tǒng)服務框架子系統(tǒng)代碼，這個目錄是系統(tǒng)的基礎(chǔ)系統(tǒng)服務框架代碼，分布式調(diào)度子系統(tǒng)也是一個系統(tǒng)服務，將會注冊在samgr里面。并且依賴系統(tǒng)服務框架進行服務的發(fā)布，注冊等功能。

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3.?代碼分析

3.1.?輕量設(shè)備子系統(tǒng)代碼分析

輕量設(shè)備分布式調(diào)度子系統(tǒng)的源碼主要是以下的7個文件：

1.?distributed_schedule_service.c ??????分布式調(diào)度對外接口

2.?dmslite.c ????????????????????????分布式調(diào)度服務實現(xiàn)

3.?dmslite_check_remote_permission.c ?分布式調(diào)度權(quán)限管理模塊

4.?dmslite_famgr.c ??????????????????分布式調(diào)度FA管理模塊

5.?dmslite_msg_parser.c ?????????????分布式消息解析模塊

6.?dmslite_session.c ?????????????????跨設(shè)備通信收發(fā)模塊

7.?dmslite_tlv_common.c ????????????TLV格式數(shù)據(jù)解析模塊

下面我們將分三個過程來分析源碼：1、分布式調(diào)度服務的初始化。2、協(xié)議報文的接收和解析。3、輕量設(shè)備端拉起FA。

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3.1.1.?分布式調(diào)度服務初始化

分布式調(diào)度的服務和特性定義和初始化在distributed_schedule_service.c和dmslite.c文件中。

1.?服務和特性的的定義和注冊

服務的定義和初始化

服務的定義和初始化在distributed_schedule_service.c中。下面的代碼定義了全局唯一的服務對象（用C語言實現(xiàn)了C++類的概念）

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g_distributedService 就是全局唯一的服務對象結(jié)構(gòu)體，而DistributedService定義繼承了INHERIT_SERVICE，這是所有服務都必須繼承的。

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從上面的代碼可以看出，所有的服務都必須要有4個成員。

GetName()成員就是讓samgr可以得到這個服務的名稱。

Initialize()成員就是服務的初始化過程，在samgr的SAMGR_Bootstrap()函數(shù)中會調(diào)用所有注冊服務的初始化過程。

MessageHandle()成員是服務對外的消息處理函數(shù)。

GetTaskConfig()成員是向samgr上報服務的基本配置，包括：level，priority， stackSize，queueSize，taskFlag。

最后我們在distributed_schedule_service.c文件中看到如下的初始化定義：

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上面的這段代碼首先用SYS_SERVICE_INIT宏定義了分布式調(diào)度服務的初始化函數(shù)。這個函數(shù)被寫入zinitcall這個數(shù)據(jù)段中(或者通過__attribute__((constructor)) 定義在bin文件的初始化過程中)。所以由SYS_SERVICE_INIT宏定義的函數(shù)都會在main函數(shù)之前被執(zhí)行。

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因此，在main()函數(shù)執(zhí)行前，Init()（注意是distributed_schedule_service.c中的）會先被執(zhí)行。我們看到在Init函數(shù)中，調(diào)用了SAMGR_GetInstance()->RegisterService((Service *)&g_distributedService); 注冊了分布式調(diào)度子系統(tǒng)服務。下面我們在服務的初始化中介紹這個函數(shù)調(diào)用。

特性的定義和初始化

特性的定義在dmslite.c 中。如下代碼：

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g_dmslite是全局唯一的特性對象。DmsLite的定義如下：

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INHERIT_FEATURE宏定義了所有的特性都要有的成員（也就是C++中繼承的概念）

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GetName：返回特性的字符串名稱。

OnInitialize：特性的初始化函數(shù)。下面的初始化流程中有介紹。

OnStop：特性終止時調(diào)用。

OnMessage：特性的消息處理函數(shù)。用戶可以通過IUnknown接口發(fā)送消息。

在dmslite.c中有如下的特性初始化定義：

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SYS_FEATURE_INIT宏與SYS_SERVICE_INIT宏類似，會在main函數(shù)調(diào)用前被調(diào)用。這個宏用來注冊特性的初始化函數(shù)入口Init（注意：是dmslite.c中的Init()函數(shù)）。

Init()函數(shù)調(diào)用SAMGR_GetInstance()取得系統(tǒng)服務框架子系統(tǒng)的全局唯一對象，然后調(diào)用RegisterFeature來注冊Feature和FeatureApi。

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2.?服務的初始化

這個分布式調(diào)度子系統(tǒng)的初始化過程是在系統(tǒng)服務框架子系統(tǒng)中完成。上面說過在foundation/distributedschedule/services目錄下有三個子目錄，分別是samgr_lite、safwk_lite、dtbschedmgr_lite。其中safwk_lite目錄中只包含了一個main.c文件，這個文件就是系統(tǒng)服務框架子系統(tǒng)的主入口。而samgr_lit和dtbschedmgr_lite目錄下的源碼將分別編譯出庫文件，然后跟safwk_lite下的main.c一起編譯成foundation 這個bin文件。

我們先來看一下main.c這個文件。

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從上面的代碼可以看到，main()函數(shù)調(diào)用了 SAMGR_Bootstrap()后，進入了一個死循環(huán)。這個函數(shù)定義在samgr_lite/samgr/source/samgr_lite.c中，我們來看看這個函數(shù)。

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這個函數(shù)的實現(xiàn)大體上看分為3個部分：

?獲取全局唯一的samgr系統(tǒng)服務對象

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g_samgrImpl 是samgr的全局唯一對象，我們來看看這個對象這么定義和初始化的。

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從上面的初始化函數(shù)Init可以看到，g_samgrImpl被賦值了許多函數(shù)指針，其中RegisterService就是給其他服務調(diào)用注冊服務用的，而RegisterFeature、RegisterFeatureApi就是給服務注冊特性用的。

那這個Init()什么時候被調(diào)用呢？經(jīng)過搜索，我們發(fā)現(xiàn)是在SAMGR_GetInstance()函數(shù)中被調(diào)用，而前面我們說的分布式調(diào)度初始化過程的Init()函數(shù)中就會調(diào)用這個函數(shù)。我們看看這個函數(shù)的實現(xiàn)。

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這個函數(shù)首先通過判斷 g_samgrImpl.mutex 這個變量是否初始化過。如果沒有，那么調(diào)用Init來初始化g_samgrImpl這個全局對象，然后返回g_samgrImpl這個全局對象中的函數(shù)指針表，這個指針表中就包含了注冊服務、注冊特性等函數(shù)。（這里有個疑問：這個函數(shù)一會直接使用g_samgrImpl全局變量，一會使用GetImplement()函數(shù)間接的使用這個全局變量，不知道為什么？）

我們的分布式調(diào)度子系統(tǒng)的服務注冊初始化函數(shù)Init（注意是distributed_schedule_service.c中的）在調(diào)用了SAMGR_GetInstance()后，得到的函數(shù)指針表，然后調(diào)用了RegisterService注冊服務對象，我們來看看RegisterService()干什么了。

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我們看到RegisterService()函數(shù)大致也分為三個部分：

A、 查看需要注冊的service是否已經(jīng)注冊過了。

B、 根據(jù)要注冊的sevice對象構(gòu)造一個serviceImpl對象。serviceImpl對象的結(jié)構(gòu)定義如下：

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上面我們可以看出：

service：就是我們自己的服務對象，也就是分布式調(diào)度的全局唯一的服務對象g_distributedService（前面有過介紹）

defaultApi： 是默認的IUnknown對象指針

taskPool： ?是這個服務的任務池對象

features： ?是這個服務的特性列表，使用SYS_FEATURE_INIT宏可以初始化一個服務的特性

serviceId： ?這個應該是服務的編號

ops： ?這個應該是服務的操作消息結(jié)構(gòu)