网上有一堆关于Binder原理的文章,都很长,我希望能尽量把这个问题讲得简短些。
1)关于binder驱动
Binder在Android里被设计成了一个驱动,安装在/dev/binder,这也是Android和linux的重要区别之一:Android提出了一个新的进程间通信方式(IPC)。另外,这种方式是通过远程过程调用(RPC)实现的。
对Binder的操作和对其它驱动的操作是一样的,看这个结构体:
static const struct file_operations binder_fops= { .owner = THIS_MODULE, .poll = binder_poll, .unlocked_ioctl = binder_ioctl, .mmap = binder_mmap, .open = binder_open, .flush = binder_flush, .release = binder_release, };
所有对/dev/binder这个driver做的事情都会转换成binder自己定义的函数。比如当一个进程要打开Binder设备的时候总要调用
static int open_driver()
{
...
int fd =open("/dev/binder", O_RDWR);
...
}
在经过binder驱动解释后就变成了binder_open。
又如:
status_t IPCThreadState::talkWithDriver(bool doReceive){
...
#if defined(HAVE_ANDROID_OS)
if (ioctl(mProcess->mDriverFD,BINDER_WRITE_READ, &bwr) >= 0)
err = NO_ERROR;
else
err = -errno;
#else
...
{
注意,这里的ioctl因为涉及到进程间通信,需要进行进程切换。
2)关于如何使用binder
一个serivce:
int main() { proc(ProcessState::self()); sm =defaultServiceManager(); sm->addService(“service.name”,newXXXService()); ProcessState::self()->startThreadPool(); IPCThreadState::self()->joinThreadPool(); }
service manager需要把这个service放到一个全局的链表srvlist中,这样,Client就可以根据service的名字找到它了。比如media.player
客户端试图拿到service的Binder时,调用getService,如下:
void addBatteryData(uint32_t params) { sp<IBinder> binder = defaultServiceManager()->getService(String16("media.player")); sp<IMediaPlayerService>service = interface_cast<IMediaPlayerService>(binder); CHECK(service.get() != NULL); service->addBatteryData(params); }
怎么写一个Client呢?
其实Binder机制和Socket编程里的cs架构一样,service有一个loop,不停查找是不是driver上有命令写到了自己的buffer,Client则向binder写数据,当然它要告诉binder谁需要收数据。
一个Service,对于ServiceManager来说也是Client。
Client和Service之间通过什么通信呢?本质上是BpBinder和BBinder,但是上层有一个对他们的封装接口BpInterface和BnInterface。
BpInterface的创建需要一个BpBinder,它的函数remote()返回的也是这个BpBinder。
BpBinder是service上实体Binder的一个代理,跟它聊就等于跟service上的Binder聊
BpBinder::BpBinder(int32_thandle),它是有一个handle构建了,这个handle其实就是Service的索引。ServiceManager的索引是0.
3)Binder为什么交换次数只有一次?
这是在内核决定的,因为Binder利用mmap把Binder设备同时映射到用户空间和内核空间,所以在一个进程里,不需要进行用户空间和内核空间的copy,而只需要把数据从发送进程的用户空间拷贝到接收进程的内核空间。所以只需要拷贝一次。
TBC...