Написание сервисов Windows NT на WinAPI

Причиной написания этой статьи, как не странно, стала необходимость написания своего сервиса. Но в Borland'е решили немного "порадовать" нас, пользователей Delphi 6 Personal, не добавив возможности создания сервисов (в остальных версиях Delphi 5 и 6 эта возможность имеется в виде класса TService). Решив, что еще не все потеряно, взял на проверку компоненты из одноименного раздела этого сайта. Первый оказался с многочисленными багами, а до пробы второго я не дошел, взглянув на исходник - модуль Forms в Uses это не только окошки, но и более 300 килобайт "веса" программы. Бессмысленного увеличения размера не хотелось и пришлось творить свое.

Так как сервис из воздуха не сотворишь, то мой исходник и эта статья очень сильно опираются на MSDN.

Итак, приступим к написанию своего сервиса...

Обычный Win32-сервис это обычная программа. Программу рекомендуется сделать консольной (DELPHI MENU | Project | Options.. | Linker [X]Generate Console Application) и крайне рекомендуется сделать ее без форм !!! и удалить модуль Forms из Uses. Рекомендуется потому, что, во-первых, это окошко показывать не стоит потому, что оно позволит любому юзеру, прибив ваше окошко прибить и сервис и, во-вторых, конечно же, размер файла (19Kb против 350 ). Поэтому удаляем форму (DELPHI MENU | Project | Remove from project... ). Удалив все формы, перейдем на главный модуль проекта, в котором удаляем текст между begin и end и Forms из Uses и добавляем Windows и WinSvc. В результате должно получиться что-то вроде этого

program Project1;

uses
 Windows,WinSvc;

{$R *.res}

begin

end.

На этом подготовительный этап закончен - начинаем писать сервис.

Главная часть программы

Как уже отмечалось - сервис это обычная программа. Программа в Pascal'е находится между begin и end. После запуска нашего сервиса (здесь и далее под запуском сервиса понимается именно запуск его из Менеджера сервисов, а не просто запуск exe'шника сервиса) менеджер сервисов ждет пока наш сервис вызовет функцию StartServiceCtrlDispatcher.Ждать он будет недолго - если в нашем exe'шнике несколько сервисов то секунд 30, если один - около секунды, поэтому помещаем вызов StartServiceCtrlDispatcher поближе к begin.

StartServiceCtrlDispatcher качестве аргумента требует _SERVICE_TABLE_ENTRYA, поэтому добавляем в var DispatchTable : array [0..кол-во сервисов] of _SERVICE_TABLE_ENTRYA; и заполняем этот массив (естественно перед вызовом StartServiceCtrlDispatcher).

Т.к. в нашем ехешнике будет 1 сервис, то заполняем его так :

 DispatchTable[0].lpServiceName:=ServiceName;
 DispatchTable[0].lpServiceProc:=@ServiceProc;

 DispatchTable[1].lpServiceName:=nil;
 DispatchTable[1].lpServiceProc:=nil;

Советую завести константы ServiceName - имя сервиса и ServiceDisplayName - отображаемое имя. ServiceProc - основная функция сервиса(о ней ниже), а в функцию мы передаем ее адрес. В DispatchTable[кол-во сервисов] все равно nil - это показывает функции, что предыдущее поле было последним. У меня получилось так :

begin
 DispatchTable[0].lpServiceName:=ServiceName;
 DispatchTable[0].lpServiceProc:=@ServiceProc;

 DispatchTable[1].lpServiceName:=nil;
 DispatchTable[1].lpServiceProc:=nil;

 if not StartServiceCtrlDispatcher(DispatchTable[0])
  then LogError('StartServiceCtrlDispatcher Error');
end.

StartServiceCtrlDispatcher выполнится только после того, как все сервисы будут остановлены.

Функция LogError протоколирует ошибки - напишите ее сами.

Функция ServiceMain

ServiceMain - основная функция сервиса. Если в ехешнике несколько сервисов, но для каждого сервиса пишется своя ServiceMain функция. Имя функции может быть любым! и передается в DispatchTable.lpServiceProc:=@ServiceMain (см.предыдущущий абзац). У меня она называется ServiceProc и описывается так: procedure ServiceProc(argc : DWORD;var argv : array of PChar);stdcall; argc кол-во аргументов и их массив argv передаются менеджером сервисов из настроек сервиса. НЕ ЗАБЫВАЙТЕ STDCALL!!! Такая забывчивость - частая причина ошибки в программе.

В ServiceMain требуется выполнить подготовку к запуску сервиса и зарегистрировать обработчик сообщений от менеджера сервисов (Handler). Опять после запуска ServiceMain и до запуска RegisterServiceCtrlHandler должно пройти минимум времени. Если сервису надо делать что-нибудь очень долго и обязательно до вызова RegisterServiceCtrlHandler, то надо посылать сообщение SERVICE_START_PENDING функией SetServiceStatus.

Итак, в RegisterServiceCtrlHandler передаем название нашего сервиса и адрес функции Handler'а (см.далее). Далее выполняем подготовку к запуску и настройку сервиса. Остановимся на настройке поподробнее. Эта самая настройка var ServiceStatus : SERVICE_STATUS; (ServiceStatusHandle : SERVICE_STATUS_HANDLE и ServiceStatus надо сделать глобальными переменными и поместить их выше всех функций).

Остальные константы - о драйверах. Если надо - смотрите их в MSDN.

Остальные сообщения смотрите опять же в MSDN (куда уж без него ;-)

dwWin32ExitCode и dwServiceSpecificExitCode - коды ошибок сервиса. Если все идет нормально, то они должны быть равны нулю, иначе коду ошибки.

dwCheckPoint - если сервис выполняет какое-нибудь долгое действие при остановке, запуске и т.д. то dwCheckPoint является индикатором прогресса (увеличивайте его, чтобы дать понять, что сервис не завис), иначе он должен быть равен нулю.

dwWaitHint - время, через которое сервис должен послать свой новый статус менеджеру сервисов при выполнении действия (запуска, остановки и т.д.). Если dwCurrentState и dwCheckPoint через это кол-во миллисекунд не изменится, то менеджер сервисов решит, что произошла ошибка.

dwCurrentState - см. где-то здесь Ставим его в SERVICE_RUNNING, если сервис запущен

После заполнения этой структуры посылаем наш новый статус функцией SetServiceStatus и мы работаем :).

После этого пишем код самого сервиса. Я вернусь к этому попозже. Вот так выглядит моя ServiceMain :

procedure ServiceProc(argc : DWORD;var argv : array of PChar);stdcall;
var
 Status : DWORD;
 SpecificError : DWORD;
begin
  ServiceStatus.dwServiceType      := SERVICE_WIN32;
  ServiceStatus.dwCurrentState     := SERVICE_START_PENDING;
  ServiceStatus.dwControlsAccepted := SERVICE_ACCEPT_STOP 
    or SERVICE_ACCEPT_PAUSE_CONTINUE;
  ServiceStatus.dwWin32ExitCode           := 0;
  ServiceStatus.dwServiceSpecificExitCode := 0;
  ServiceStatus.dwCheckPoint              := 0;
  ServiceStatus.dwWaitHint                := 0;

  ServiceStatusHandle := 
           RegisterServiceCtrlHandler(ServiceName,@ServiceCtrlHandler);
  if ServiceStatusHandle = 0 then WriteLn('RegisterServiceCtrlHandler Error');

  Status :=ServiceInitialization(argc,argv,SpecificError);
  if Status <> NO_ERROR
   then begin
    ServiceStatus.dwCurrentState := SERVICE_STOPPED;
    ServiceStatus.dwCheckPoint   := 0;
    ServiceStatus.dwWaitHint     := 0;
    ServiceStatus.dwWin32ExitCode:=Status;
    ServiceStatus.dwServiceSpecificExitCode:=SpecificError;

    SetServiceStatus (ServiceStatusHandle, ServiceStatus);
	LogError('ServiceInitialization');
    exit;
   end;

   ServiceStatus.dwCurrentState :=SERVICE_RUNNING;
   ServiceStatus.dwCheckPoint   :=0;
   ServiceStatus.dwWaitHint     :=0;

   if not SetServiceStatus (ServiceStatusHandle,ServiceStatus)
    then begin
     Status:=GetLastError;
	 LogError('SetServiceStatus');
     exit;
    end;
  // WORK HERE 
  //ЗДЕСЬ БУДЕТ ОСНОВНОЙ КОД ПРОГРАММЫ
end;

Функция Handler

Функция Handler будет вызываться менеджером сервисов при передаче сообщений сервису. Опять же название функции - любое. Адрес функции передается с помощью функции RegisterServiceCtrlHandler (см. выше). Функция имеет один параметр типа DWORD (Cardinal) - сообщение сервису. Если в одном процессе несколько сервисов - для каждого из них должна быть своя функция.

procedure ServiceCtrlHandler(Opcode : Cardinal);stdcall;

Опять не забываем про stdcall.

Итак, функция получает код сообщения, который мы и проверяем. Начинаем вспоминать, что мы писали в ServiceStatus.dwControlsAccepted. У меня это SERVICE_ACCEPT_STOP и SERVICE_ACCEPT_PAUSE_CONTINUE, значит, мне надо проверять сообщения SERVICE_CONTROL_PAUSE, SERVICE_CONTROL_CONTINUE, SERVICE_CONTROL_STOP и выполнять соответствующие действия. Остальные сообщения:

Также надо обрабатывать SERVICE_CONTROL_INTERROGATE. Что это такое - непонятно, но обрабатывать надо :) Передаем новый статус сервиса менеджеру сервисов функцией SetServiceStatus.

Пример функции Handler:

procedure ServiceCtrlHandler(Opcode : Cardinal);stdcall;
var
 Status : Cardinal;
begin
 case Opcode of
  SERVICE_CONTROL_PAUSE    :
   begin
    ServiceStatus.dwCurrentState := SERVICE_PAUSED;
    end;
  SERVICE_CONTROL_CONTINUE :
   begin
    ServiceStatus.dwCurrentState := SERVICE_RUNNING;
   end;
  SERVICE_CONTROL_STOP     :
   begin
    ServiceStatus.dwWin32ExitCode:=0;
    ServiceStatus.dwCurrentState := SERVICE_STOPPED;
    ServiceStatus.dwCheckPoint   :=0;
    ServiceStatus.dwWaitHint     :=0;

    if not SetServiceStatus (ServiceStatusHandle,ServiceStatus)
     then begin
      Status:=GetLastError;
	  LogError('SetServiceStatus');
      Exit;
     end;
     exit;
   end;

  SERVICE_CONTROL_INTERROGATE : ;
 end;

 if not SetServiceStatus (ServiceStatusHandle, ServiceStatus)
  then begin
   Status := GetLastError;
   LogError('SetServiceStatus');
   Exit;
  end;
end;

Реализация главной функции

В функции ServiceMain (см.там, где отмечено) пишем код сервиса. Так как сервис обычно постоянно находится в памяти компьютера, то скорее всего код будет находиться в цикле. Например в таком :

repeat
 Что-нибудь делаем пока сервис не завершится.
until ServiceStatus.dwCurrentState = SERVICE_STOPPED;

Но это пройдет если сервис не обрабатывает сообщения приостановки/перезапуска, иначе сервис никак не прореагирует. Другой вариант :

repeat 
 if ServiceStatus.dwCurrentState <> SERVICE_PAUSED
  then чего-то делаем
until ServiceStatus.dwCurrentState = SERVICE_STOPPED; 

И третий, имхо, самый правильный вариант = использование потока : Пишем функцию

function MainServiceThread(p:Pointer):DWORD;stdcall;
begin
 что-то делаем
end;  

и в ServiceMain создаем поток

var
 ThID : Cardinal;
  
hThread:=CreateThread(nil,0,@MainServiceThread,nil,0,ThID);
и ждем его завершения
WaitForSingleObject(hThread,INFINITE);
закрывая после этого его дескриптор
CloseHandle(hThread);

При этом hThread делаем глобальной переменной. Теперь при приостановке сервиса (в Handler) делаем так

  SERVICE_CONTROL_PAUSE    :
   begin
    ServiceStatus.dwCurrentState := SERVICE_PAUSED;
    SuspendThread(hThread); // приостанавливаем поток
   end;

и при возобновлении работы сервиса

  SERVICE_CONTROL_CONTINUE :
   begin
    ServiceStatus.dwCurrentState := SERVICE_RUNNING;
    ResumeThread(hThread); // возобновляем поток
   end;