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車輛監控計時器

使用車用監控計時器協助偵錯 VHAL。Car Watchdog 會監控不良程序的健康狀態，並終止這些程序。如要讓程序受到車輛監控計時器監控，該程序必須向車輛監控計時器註冊。當車輛監控計時器終止健康狀態不良的程序時，車輛監控計時器會和其他應用程式無回應 (ANR) 傾印資料一樣，將程序的狀態寫入 data/anr。這樣做會讓偵錯程序更為完善。

本文說明廠商 HAL 和服務如何向車輛監控計時器註冊程序。

供應商 HAL

通常，供應商 HAL 會為 hwbinder 使用執行緒集區。不過，車輛監控計時器用戶端會透過 binder 與車輛監控計時器 Daemon 通訊，這與 hwbinder 不同。因此，另一個 binder 執行緒集區正在使用中。

在 makefile 中指定車輛監控計時器 aidl

在 shared_libs 中加入 carwatchdog_aidl_interface-ndk_platform：

Android.bp：

cc_defaults {
    name: "vhal_v2_0_defaults",
    shared_libs: [
        "libbinder_ndk",
        "libhidlbase",
        "liblog",
        "libutils",
        "android.hardware.automotive.vehicle@2.0",
        "carwatchdog_aidl_interface-ndk_platform",
    ],
    cflags: [
        "-Wall",
        "-Wextra",
        "-Werror",
    ],
}

新增 SELinux 政策

允許 system_server 終止 HAL。如果沒有 system_server.te，請建立一個。強烈建議您為每部裝置新增 SELinux 政策。
允許供應商 HAL 使用 Binder (binder_use 巨集)，並將供應商 HAL 新增至 carwatchdog 用戶端網域 (carwatchdog_client_domain 巨集)。請參閱下列 systemserver.te 和 vehicle_default.te 的程式碼：
system_server.te
```
# Allow system_server to kill vehicle HAL
allow system_server hal_vehicle_server:process sigkill;
```
hal_vehicle_default.te
```
# Configuration for register VHAL to car watchdog
carwatchdog_client_domain(hal_vehicle_default)
binder_use(hal_vehicle_default)
```

繼承 BnCarWatchdogClient 來實作用戶端類別

在 checkIfAlive 中執行健康狀態檢查。例如發布至執行緒迴圈處理常式。如果正常運作，請呼叫 ICarWatchdog::tellClientAlive。請參閱下列 WatchogClient.h 和 WatchogClient.cpp 的程式碼：

WatchogClient.h

class WatchdogClient : public aidl::android::automotive::watchdog::BnCarWatchdogClient {
  public:
    explicit WatchdogClient(const ::android::sp<::android::Looper>& handlerLooper, VehicleHalManager* vhalManager);


    ndk::ScopedAStatus checkIfAlive(int32_t sessionId, aidl::android::automotive::watchdog::TimeoutLength timeout) override;
    ndk::ScopedAStatus prepareProcessTermination() override;
};

WatchogClient.cpp

ndk::ScopedAStatus WatchdogClient::checkIfAlive(int32_t sessionId, TimeoutLength /*timeout*/) {
    // Implement or call your health check logic here
    return ndk::ScopedAStatus::ok();
}

啟動繫結器執行緒並註冊用戶端

建立執行緒集區，用於 Binder 通訊。如果供應商 HAL 將 hwbinder 用於自身用途，您必須為汽車監控機制繫結程式通訊建立另一個執行緒集區。
搜尋名稱為 daemon 的服務，並呼叫 ICarWatchdog::registerClient。車輛監控計時器守護程序介面名稱為 android.automotive.watchdog.ICarWatchdog/default。

根據服務回應速度，選取車輛監控器支援的下列三種超時類型之一，然後在呼叫中傳遞超時值至 ICarWatchdog::registerClient：

重要(3 秒)
中等(5 秒)
normal(10s)

請參閱下方 VehicleService.cpp 和 WatchogClient.cpp 的程式碼：

VehicleService.cpp (車輛服務)

int main(int /* argc */, char* /* argv */ []) {
    // Set up thread pool for hwbinder
    configureRpcThreadpool(4, false /* callerWillJoin */);

    ALOGI("Registering as service...");
    status_t status = service->registerAsService();

    if (status != OK) {
        ALOGE("Unable to register vehicle service (%d)", status);
        return 1;
    }

    // Setup a binder thread pool to be a car watchdog client.
    ABinderProcess_setThreadPoolMaxThreadCount(1);
    ABinderProcess_startThreadPool();
    sp<Looper> looper(Looper::prepare(0 /* opts */));
    std::shared_ptr<WatchdogClient> watchdogClient =
            ndk::SharedRefBase::make<WatchdogClient>(looper, service.get());
    // The current health check is done in the main thread, so it falls short of capturing the real
    // situation. Checking through HAL binder thread should be considered.
    if (!watchdogClient->initialize()) {
        ALOGE("Failed to initialize car watchdog client");
        return 1;
    }
    ALOGI("Ready");
    while (true) {
        looper->pollAll(-1 /* timeoutMillis */);
    }

    return 1;
}

WatchogClient.cpp

bool WatchdogClient::initialize() {
    ndk::SpAIBinder binder(AServiceManager_getService("android.automotive.watchdog.ICarWatchdog/default"));
    if (binder.get() == nullptr) {
        ALOGE("Failed to get carwatchdog daemon");
        return false;
    }
    std::shared_ptr<ICarWatchdog> server = ICarWatchdog::fromBinder(binder);
    if (server == nullptr) {
        ALOGE("Failed to connect to carwatchdog daemon");
        return false;
    }
    mWatchdogServer = server;

    binder = this->asBinder();
    if (binder.get() == nullptr) {
        ALOGE("Failed to get car watchdog client binder object");
        return false;
    }
    std::shared_ptr<ICarWatchdogClient> client = ICarWatchdogClient::fromBinder(binder);
    if (client == nullptr) {
        ALOGE("Failed to get ICarWatchdogClient from binder");
        return false;
    }
    mTestClient = client;
    mWatchdogServer->registerClient(client, TimeoutLength::TIMEOUT_NORMAL);
    ALOGI("Successfully registered the client to car watchdog server");
    return true;
}

供應商服務 (原生)

指定車輛監控狗的輔助 makefile

在 shared_libs 中加入 carwatchdog_aidl_interface-ndk_platform。

Android.bp

cc_binary {
    name: "sample_native_client",
    srcs: [
        "src/*.cpp"
    ],
    shared_libs: [
        "carwatchdog_aidl_interface-ndk_platform",
        "libbinder_ndk",
    ],
    vendor: true,
}

新增 SELinux 政策

如要新增 SELinux 政策，請允許供應商服務網域使用 Binder (binder_use 巨集)，並將供應商服務網域新增至 carwatchdog 用戶端網域 (carwatchdog_client_domain 巨集)。請參閱下列 sample_client.te 和 file_contexts 的程式碼：
sample_client.te
```
type sample_client, domain;
type sample_client_exec, exec_type, file_type, vendor_file_type;

carwatchdog_client_domain(sample_client)

init_daemon_domain(sample_client)
binder_use(sample_client)
```
file_contexts
```
/vendor/bin/sample_native_client  u:object_r:sample_client_exec:s0
```

繼承 BnCarWatchdogClient 來實作用戶端類別

在 checkIfAlive 中執行健康狀態檢查。其中一個選項是發布至執行緒迴圈處理常式。如果健康狀態良好，請呼叫 ICarWatchdog::tellClientAlive。請參閱下列 SampleNativeClient.h 和 SampleNativeClient.cpp 的程式碼：

SampleNativeClient.h

class SampleNativeClient : public BnCarWatchdogClient {
public:
    ndk::ScopedAStatus checkIfAlive(int32_t sessionId, TimeoutLength
        timeout) override;
    ndk::ScopedAStatus prepareProcessTermination() override;
    void initialize();

private:
    void respondToDaemon();
private:
    ::android::sp<::android::Looper> mHandlerLooper;
    std::shared_ptr<ICarWatchdog> mWatchdogServer;
    std::shared_ptr<ICarWatchdogClient> mClient;
    int32_t mSessionId;
};

SampleNativeClient.cpp

ndk::ScopedAStatus WatchdogClient::checkIfAlive(int32_t sessionId, TimeoutLength timeout) {
    mHandlerLooper->removeMessages(mMessageHandler,
        WHAT_CHECK_ALIVE);
    mSessionId = sessionId;
    mHandlerLooper->sendMessage(mMessageHandler,
        Message(WHAT_CHECK_ALIVE));
    return ndk::ScopedAStatus::ok();
}
// WHAT_CHECK_ALIVE triggers respondToDaemon from thread handler
void WatchdogClient::respondToDaemon() {
  // your health checking method here
  ndk::ScopedAStatus status = mWatchdogServer->tellClientAlive(mClient,
        mSessionId);
}

啟動 Binder 執行緒並註冊用戶端

車輛監控計時器 Daemon 介面名稱為 android.automotive.watchdog.ICarWatchdog/default。

搜尋名稱為 daemon 的服務，並呼叫 ICarWatchdog::registerClient。請參閱下列 main.cpp 和 SampleNativeClient.cpp 的程式碼：

main.cpp

int main(int argc, char** argv) {
    sp<Looper> looper(Looper::prepare(/*opts=*/0));

    ABinderProcess_setThreadPoolMaxThreadCount(1);
    ABinderProcess_startThreadPool();
    std::shared_ptr<SampleNativeClient> client =
        ndk::SharedRefBase::make<SampleNatvieClient>(looper);

    // The client is registered in initialize()
    client->initialize();
    ...
}

SampleNativeClient.cpp

void SampleNativeClient::initialize() {
    ndk::SpAIBinder binder(AServiceManager_getService(
        "android.automotive.watchdog.ICarWatchdog/default"));
    std::shared_ptr<ICarWatchdog> server =
        ICarWatchdog::fromBinder(binder);
    mWatchdogServer = server;
    ndk::SpAIBinder binder = this->asBinder();
    std::shared_ptr<ICarWatchdogClient> client =
        ICarWatchdogClient::fromBinder(binder)
    mClient = client;
    server->registerClient(client, TimeoutLength::TIMEOUT_NORMAL);
}

供應商服務 (Android)

繼承 CarWatchdogClientCallback 來實作用戶端

按照下列方式編輯新檔案：

private final CarWatchdogClientCallback mClientCallback = new CarWatchdogClientCallback() {
    @Override
    public boolean onCheckHealthStatus(int sessionId, int timeout) {
        // Your health check logic here
        // Returning true implies the client is healthy
        // If false is returned, the client should call
        // CarWatchdogManager.tellClientAlive after health check is
        // completed
    }

    @Override
    public void onPrepareProcessTermination() {}
};

註冊用戶端

撥打 CarWatchdogManager.registerClient()：

private void startClient() {
    CarWatchdogManager manager =
        (CarWatchdogManager) car.getCarManager(
        Car.CAR_WATCHDOG_SERVICE);
    // Choose a proper executor according to your health check method
    ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(1);
    manager.registerClient(executor, mClientCallback,
        CarWatchdogManager.TIMEOUT_NORMAL);
}

取消註冊用戶端

服務完成後，請呼叫 CarWatchdogManager.unregisterClient()：

private void finishClient() {
    CarWatchdogManager manager =
        (CarWatchdogManager) car.getCarManager(
        Car.CAR_WATCHDOG_SERVICE);
    manager.unregisterClient(mClientCallback);
}

偵測由車輛監控計時器終止的程序

車輛監控計時器在卡車卡住或無回應時，註冊於車輛監控計時器的傾印/終止程序 (供應商 HAL、供應商原生服務、供應商 Android 服務)。檢查 logcat 即可偵測到這類傾印。當有問題的處理程序遭到傾印或終止時，車輛監視器會輸出記錄 carwatchdog killed process_name (pid:process_id)。因此：

$ adb logcat -s CarServiceHelper | fgrep "carwatchdog killed"

系統會擷取相關記錄。舉例來說，如果 KitchenSink 應用程式 (車輛監控程式用戶端) 停止運作，系統會將類似下方的行寫入記錄檔：

05-01 09:50:19.683   578  5777 W CarServiceHelper: carwatchdog killed com.google.android.car.kitchensink (pid: 5574)

如要判斷 KitchenSink 應用程式發生卡頓的原因或位置，請使用儲存在 /data/anr 的程序傾印，就像使用 Activity ANR 案例一樣。

$ adb root
$ adb shell grep -Hn "pid process_pid" /data/anr/*

以下是 KitchenSink 應用程式的輸出內容範例：

$ adb shell su root grep -Hn "pid 5574" /data/anr/*.
/data/anr/anr_2020-05-01-09-50-18-290:3:----- pid 5574 at 2020-05-01 09:50:18 -----
/data/anr/anr_2020-05-01-09-50-18-290:285:----- Waiting Channels: pid 5574 at 2020-05-01 09:50:18 -----

找出傾印檔案 (例如上述範例中的 /data/anr/anr_2020-05-01-09-50-18-290)，然後開始分析。

車輛監控計時器

供應商 HAL

在 makefile 中指定車輛監控計時器 aidl

新增 SELinux 政策

system_server.te

hal_vehicle_default.te

繼承 BnCarWatchdogClient 來實作用戶端類別

WatchogClient.h

WatchogClient.cpp

啟動繫結器執行緒並註冊用戶端

VehicleService.cpp (車輛服務)

WatchogClient.cpp

供應商服務 (原生)

指定車輛監控狗的輔助 makefile

新增 SELinux 政策

sample_client.te

file_contexts

繼承 BnCarWatchdogClient 來實作用戶端類別

SampleNativeClient.h

SampleNativeClient.cpp

啟動 Binder 執行緒並註冊用戶端

main.cpp

SampleNativeClient.cpp

供應商服務 (Android)

繼承 CarWatchdogClientCallback 來實作用戶端

註冊用戶端

取消註冊用戶端

偵測由車輛監控計時器終止的程序