Android深入浅出之Binder机制


一 说明

Android系统最常见也是初学者最难搞明白的就是Binder了，很多很多的Service就是通过Binder机制来和客户端通讯交互的。所以搞明白Binder的话，在很大程度上就能理解程序运行的流程。

我们这里将以MediaService的例子来分析Binder的使用：

ServiceManager，这是Android OS的整个服务的管理程序

MediaService，这个程序里边注册了提供媒体播放的服务程序MediaPlayerService，我们最后只分析这个

MediaPlayerClient，这个是与MediaPlayerService交互的客户端程序

下面先讲讲MediaService应用程序。

二 MediaService的诞生

MediaService是一个应用程序，虽然Android搞了七七八八的JAVA之类的东西，但是在本质上，它还是一个完整的Linux操作系统，也还没有牛到什么应用程序都是JAVA写。所以，MS(MediaService)就是一个和普通的C++应用程序一样的东西。

MediaService的源码文件在：framework\base\Media\MediaServer\Main_mediaserver.cpp中。让我们看看到底是个什么玩意儿！

int main(int argc, char** argv)

{

//FT，就这么简单？？

//获得一个ProcessState实例

sp<ProcessState> proc(ProcessState::self());

//得到一个ServiceManager对象

    sp<IServiceManager> sm = defaultServiceManager();

    MediaPlayerService::instantiate();//初始化MediaPlayerService服务

    ProcessState::self()->startThreadPool();//看名字，启动Process的线程池？

    IPCThreadState::self()->joinThreadPool();//将自己加入到刚才的线程池？

}

其中，我们只分析MediaPlayerService。

这么多疑问，看来我们只有一个个函数深入分析了。不过，这里先简单介绍下sp这个东西。

sp，究竟是smart pointer还是strong pointer呢？其实我后来发现不用太关注这个，就把它当做一个普通的指针看待，即sp======》IServiceManager*吧。sp是google搞出来的为了方便C/C++程序员管理指针的分配和释放的一套方法，类似JAVA的什么WeakReference之类的。我个人觉得，要是自己写程序的话，不用这个东西也成。

好了，以后的分析中，sp就看成是XXX*就可以了。

2.1 ProcessState

第一个调用的函数是ProcessState::self()，然后赋值给了proc变量，程序运行完，proc会自动delete内部的内容，所以就自动释放了先前分配的资源。

ProcessState位置在framework\base\libs\binder\ProcessState.cpp

sp<ProcessState> ProcessState::self()

{

    if (gProcess != NULL) return gProcess;---->第一次进来肯定不走这儿

    AutoMutex _l(gProcessMutex);--->锁保护

    if (gProcess == NULL) gProcess = new ProcessState;--->创建一个ProcessState对象

return gProcess;--->看见没，这里返回的是指针，但是函数返回的是sp<xxx>，所以

//把sp<xxx>看成是XXX*是可以的

}

再来看看ProcessState构造函数

//这个构造函数看来很重要

ProcessState::ProcessState()

    : mDriverFD(open_driver())----->Android很多代码都是这么写的,稍不留神就没看见这里调用了一个很重要的函数

    , mVMStart(MAP_FAILED)//映射内存的起始地址

    , mManagesContexts(false)

    , mBinderContextCheckFunc(NULL)

    , mBinderContextUserData(NULL)

    , mThreadPoolStarted(false)

    , mThreadPoolSeq(1)

{

if (mDriverFD >= 0) {

//BIDNER_VM_SIZE定义为(1*1024*1024) - (4096 *2) 1M-8K

        mVMStart = mmap(0, BINDER_VM_SIZE, PROT_READ, MAP_PRIVATE | MAP_NORESERVE,

 mDriverFD, 0);//这个需要你自己去man mmap的用法了，不过大概意思就是

//将fd映射为内存，这样内存的memcpy等操作就相当于write/read(fd)了

    }

    ...

}

最讨厌这种在构造list中添加函数的写法了，常常疏忽某个变量的初始化是一个函数调用的结果。

open_driver，就是打开/dev/binder这个设备，这个是android在内核中搞的一个专门用于完成

进程间通讯而设置的一个虚拟的设备。BTW，说白了就是内核的提供的一个机制，这个和我们用socket加NET_LINK方式和内核通讯是一个道理。

static int open_driver()

{

    int fd = open("/dev/binder", O_RDWR);//打开/dev/binder

    if (fd >= 0) {

      ....

        size_t maxThreads = 15;

       //通过ioctl方式告诉内核，这个fd支持最大线程数是15个。

        result = ioctl(fd, BINDER_SET_MAX_THREADS, &maxThreads);    }

return fd;

好了，到这里Process::self就分析完了，到底干什么了呢？

打开/dev/binder设备，这样的话就相当于和内核binder机制有了交互的通道

映射fd到内存，设备的fd传进去后，估计这块内存是和binder设备共享的

接下来，就到调用defaultServiceManager()地方了。

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