国产探花免费观看_亚洲丰满少妇自慰呻吟_97日韩有码在线_资源在线日韩欧美_一区二区精品毛片,辰东完美世界有声小说,欢乐颂第一季,yy玄幻小说排行榜完本

首頁 > 系統 > Android > 正文

Android深入淺出之Binder機制

2019-12-12 05:30:54
字體:
來源:轉載
供稿:網友

Android深入淺出之Binder機制

一 說明

 Android系統最常見也是初學者最難搞明白的就是Binder了,很多很多的Service就是通過Binder機制來和客戶端通訊交互的。所以搞明白Binder的話,在很大程度上就能理解程序運行的流程。

我們這里將以MediaService的例子來分析Binder的使用:

         ServiceManager,這是Android OS的整個服務的管理程序

        MediaService,這個程序里邊注冊了提供媒體播放的服務程序MediaPlayerService,我們最后只分析這個

        MediaPlayerClient,這個是與MediaPlayerService交互的客戶端程序

下面先講講MediaService應用程序。

二 MediaService的誕生

MediaService是一個應用程序,雖然Android搞了七七八八的JAVA之類的東西,但是在本質上,它還是一個完整的Linux操作系統,也還沒有牛到什么應用程序都是JAVA寫。所以,MS(MediaService)就是一個和普通的C++應用程序一樣的東西。

MediaService的源碼文件在:framework/base/Media/MediaServer/Main_mediaserver.cpp中。讓我們看看到底是個什么玩意兒!

int main(int argc, char** argv){//FT,就這么簡單??//獲得一個ProcessState實例sp<ProcessState> proc(ProcessState::self());//得到一個ServiceManager對象  sp<IServiceManager> sm = defaultServiceManager();  MediaPlayerService::instantiate();//初始化MediaPlayerService服務  ProcessState::self()->startThreadPool();//看名字,啟動Process的線程池?  IPCThreadState::self()->joinThreadPool();//將自己加入到剛才的線程池?}

其中,我們只分析MediaPlayerService。

這么多疑問,看來我們只有一個個函數深入分析了。不過,這里先簡單介紹下sp這個東西。

sp,究竟是smart pointer還是strong pointer呢?其實我后來發現不用太關注這個,就把它當做一個普通的指針看待,即sp<IServiceManager>======》IServiceManager*吧。sp是google搞出來的為了方便C/C++程序員管理指針的分配和釋放的一套方法,類似JAVA的什么WeakReference之類的。我個人覺得,要是自己寫程序的話,不用這個東西也成。

好了,以后的分析中,sp<XXX>就看成是XXX*就可以了。

2.1 ProcessState

第一個調用的函數是ProcessState::self(),然后賦值給了proc變量,程序運行完,proc會自動delete內部的內容,所以就自動釋放了先前分配的資源。

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

sp<ProcessState> ProcessState::self(){  if (gProcess != NULL) return gProcess;---->第一次進來肯定不走這兒  AutoMutex _l(gProcessMutex);--->鎖保護  if (gProcess == NULL) gProcess = new ProcessState;--->創建一個ProcessState對象return gProcess;--->看見沒,這里返回的是指針,但是函數返回的是sp<xxx>,所以//把sp<xxx>看成是XXX*是可以的}再來看看ProcessState構造函數//這個構造函數看來很重要ProcessState::ProcessState()  : mDriverFD(open_driver())----->Android很多代碼都是這么寫的,稍不留神就沒看見這里調用了一個很重要的函數  , mVMStart(MAP_FAILED)//映射內存的起始地址  , mManagesContexts(false)  , mBinderContextCheckFunc(NULL)  , mBinderContextUserData(NULL)  , mThreadPoolStarted(false)  , mThreadPoolSeq(1){if (mDriverFD >= 0) {//BIDNER_VM_SIZE定義為(1*1024*1024) - (4096 *2) 1M-8K    mVMStart = mmap(0, BINDER_VM_SIZE, PROT_READ, MAP_PRIVATE | MAP_NORESERVE, mDriverFD, 0);//這個需要你自己去man mmap的用法了,不過大概意思就是//將fd映射為內存,這樣內存的memcpy等操作就相當于write/read(fd)了  }  ...} //最討厭這種在構造list中添加函數的寫法了,常常疏忽某個變量的初始化是一個函數調用的結果。//open_driver,就是打開/dev/binder這個設備,這個是android在內核中搞的一個專門用于完成//進程間通訊而設置的一個虛擬的設備。BTW,說白了就是內核的提供的一個機制,這個和我們用socket加NET_LINK方式和內核通訊是一個道理。static int open_driver(){  int fd = open("/dev/binder", O_RDWR);//打開/dev/binder  if (fd >= 0) {   ....    size_t maxThreads = 15;    //通過ioctl方式告訴內核,這個fd支持最大線程數是15個。    result = ioctl(fd, BINDER_SET_MAX_THREADS, &maxThreads);  }return fd;

好了,到這里Process::self就分析完了,到底干什么了呢?

l         打開/dev/binder設備,這樣的話就相當于和內核binder機制有了交互的通道

l         映射fd到內存,設備的fd傳進去后,估計這塊內存是和binder設備共享的

 

接下來,就到調用defaultServiceManager()地方了。

2.2 defaultServiceManager

defaultServiceManager位置在framework/base/libs/binder/IServiceManager.cpp中

sp<IServiceManager> defaultServiceManager(){  if (gDefaultServiceManager != NULL) return gDefaultServiceManager;  //又是一個單例,設計模式中叫 singleton。  {    AutoMutex _l(gDefaultServiceManagerLock);    if (gDefaultServiceManager == NULL) {//真正的gDefaultServiceManager是在這里創建的喔      gDefaultServiceManager = interface_cast<IServiceManager>(        ProcessState::self()->getContextObject(NULL));    }  }  return gDefaultServiceManager;}-----》gDefaultServiceManager = interface_cast<IServiceManager>(        ProcessState::self()->getContextObject(NULL));ProcessState::self,肯定返回的是剛才創建的gProcess,然后調用它的getContextObject,注意,傳進去的是NULL,即0//回到ProcessState類,sp<IBinder> ProcessState::getContextObject(const sp<IBinder>& caller){if (supportsProcesses()) {//該函數根據打開設備是否成功來判斷是否支持process,//在真機上肯定走這個    return getStrongProxyForHandle(0);//注意,這里傳入0  }}----》進入到getStrongProxyForHandle,函數名字怪怪的,經常嚴重阻礙大腦運轉//注意這個參數的命名,handle。搞過windows的應該比較熟悉這個名字,這是對//資源的一種標示,其實說白了就是某個數據結構,保存在數組中,然后handle是它在這個數組中的索引。--->就是這么一個玩意兒sp<IBinder> ProcessState::getStrongProxyForHandle(int32_t handle){  sp<IBinder> result;  AutoMutex _l(mLock);handle_entry* e = lookupHandleLocked(handle);--》哈哈,果然,從數組中查找對應索引的資源,lookupHandleLocked這個就不說了,內部會返回一個handle_entry 下面是 handle_entry 的結構/*struct handle_entry {        IBinder* binder;--->Binder        RefBase::weakref_type* refs;-->不知道是什么,不影響.      };*/  if (e != NULL) {    IBinder* b = e->binder; -->第一次進來,肯定為空    if (b == NULL || !e->refs->attemptIncWeak(this)) {      b = new BpBinder(handle); --->看見了吧,創建了一個新的BpBinder      e->binder = b;      result = b;    }....  }  return result; 返回剛才創建的BpBinder。}//到這里,是不是有點亂了?對,當人腦分析的函數調用太深的時候,就容易忘記。//我們是從gDefaultServiceManager = interface_cast<IServiceManager>(        ProcessState::self()->getContextObject(NULL));//開始搞的,現在,這個函數調用將變成gDefaultServiceManager = interface_cast<IServiceManager>(new BpBinder(0));

BpBinder又是個什么玩意兒?Android名字起得太眼花繚亂了。

因為還沒介紹Binder機制的大架構,所以這里介紹BpBinder不合適,但是又講到BpBinder了,不介紹Binder架構似乎又說不清楚....,sigh!

恩,還是繼續把層層深入的函數調用棧化繁為簡吧,至少大腦還可以工作。先看看BpBinder的構造函數把。

2.3 BpBinder

BpBinder位置在framework/base/libs/binder/BpBinder.cpp中。

BpBinder::BpBinder(int32_t handle)  : mHandle(handle) //注意,接上述內容,這里調用的時候傳入的是0  , mAlive(1)  , mObitsSent(0)  , mObituaries(NULL){  IPCThreadState::self()->incWeakHandle(handle);//FT,竟然到IPCThreadState::self()}這里一塊說說吧,IPCThreadState::self估計怎么著又是一個singleton吧?//該文件位置在framework/base/libs/binder/IPCThreadState.cppIPCThreadState* IPCThreadState::self(){  if (gHaveTLS) {//第一次進來為falserestart:    const pthread_key_t k = gTLS;//TLS是Thread Local Storage的意思,不懂得自己去google下它的作用吧。這里只需要//知道這種空間每個線程有一個,而且線程間不共享這些空間,好處是?我就不用去搞什么//同步了。在這個線程,我就用這個線程的東西,反正別的線程獲取不到其他線程TLS中的數據。===》這句話有漏洞,鉆牛角尖的明白大概意思就可以了。//從線程本地存儲空間中獲得保存在其中的IPCThreadState對象//這段代碼寫法很晦澀,看見沒,只有pthread_getspecific,那么肯定有地方調用// pthread_setspecific。    IPCThreadState* st = (IPCThreadState*)pthread_getspecific(k);    if (st) return st;    return new IPCThreadState;//new一個對象,  }    if (gShutdown) return NULL;    pthread_mutex_lock(&gTLSMutex);  if (!gHaveTLS) {    if (pthread_key_create(&gTLS, threadDestructor) != 0) {      pthread_mutex_unlock(&gTLSMutex);      return NULL;    }    gHaveTLS = true;  }  pthread_mutex_unlock(&gTLSMutex);goto restart; //我FT,其實goto沒有我們說得那樣卑鄙,匯編代碼很多跳轉語句的。//關鍵是要用好。}//這里是構造函數,在構造函數里邊pthread_setspecificIPCThreadState::IPCThreadState()  : mProcess(ProcessState::self()), mMyThreadId(androidGetTid()){  pthread_setspecific(gTLS, this);  clearCaller();mIn.setDataCapacity(256);//mIn,mOut是兩個Parcel,干嘛用的啊?把它看成是命令的buffer吧。再深入解釋,又會大腦停擺的。  mOut.setDataCapacity(256);}

出來了,終于出來了....,恩,回到BpBinder那。

BpBinder::BpBinder(int32_t handle)  : mHandle(handle) //注意,接上述內容,這里調用的時候傳入的是0  , mAlive(1)  , mObitsSent(0)  , mObituaries(NULL){......IPCThreadState::self()->incWeakHandle(handle);什么incWeakHandle,不講了..}

喔,new BpBinder就算完了。到這里,我們創建了些什么呢?

l         ProcessState有了。

l         IPCThreadState有了,而且是主線程的。

l         BpBinder有了,內部handle值為0

gDefaultServiceManager = interface_cast<IServiceManager>(new BpBinder(0));

終于回到原點了,大家是不是快瘋掉了?

interface_cast,我第一次接觸的時候,把它看做類似的static_cast一樣的東西,然后死活也搞不明白 BpBinder*指針怎么能強轉為IServiceManager*,花了n多時間查看BpBinder是否和IServiceManager繼承還是咋的....。

終于,我用ctrl+鼠標(source insight)跟蹤進入了interface_cast

IInterface.h位于framework/base/include/binder/IInterface.h

template<typename INTERFACE>inline sp<INTERFACE> interface_cast(const sp<IBinder>& obj){  return INTERFACE::asInterface(obj);}所以,上面等價于:inline sp<IServiceManager> interface_cast(const sp<IBinder>& obj){  return IServiceManager::asInterface(obj);}看來,只能跟到IServiceManager了。IServiceManager.h---》framework/base/include/binder/IServiceManager.h看看它是如何定義的:

2.4 IServiceManager

class IServiceManager : public IInterface{//ServiceManager,字面上理解就是Service管理類,管理什么?增加服務,查詢服務等//這里僅列出增加服務addService函數public:  DECLARE_META_INTERFACE(ServiceManager);   virtual status_t  addService( const String16& name,                      const sp<IBinder>& service) = 0;};DECLARE_META_INTERFACE(ServiceManager)??怎么和MFC這么類似?微軟的影響很大啊!知道MFC的,有DELCARE肯定有IMPLEMENT果然,這兩個宏DECLARE_META_INTERFACE和IMPLEMENT_META_INTERFACE(INTERFACE, NAME)都在剛才的IInterface.h中定義。我們先看看DECLARE_META_INTERFACE這個宏往IServiceManager加了什么?下面是DECLARE宏#define DECLARE_META_INTERFACE(INTERFACE)                /  static const android::String16 descriptor;             /  static android::sp<I##INTERFACE> asInterface(            /      const android::sp<android::IBinder>& obj);         /  virtual const android::String16& getInterfaceDescriptor() const;  /  I##INTERFACE();                           /  virtual ~I##INTERFACE();  我們把它兌現到IServiceManager就是:static const android::String16 descriptor; -->喔,增加一個描述字符串static android::sp< IServiceManager > asInterface(const android::sp<android::IBinder>&obj) ---》增加一個asInterface函數virtual const android::String16& getInterfaceDescriptor() const; ---》增加一個get函數估計其返回值就是descriptor這個字符串IServiceManager ();                           /virtual ~IServiceManager();增加構造和虛析購函數...

那IMPLEMENT宏在哪定義的呢?

見IServiceManager.cpp。位于framework/base/libs/binder/IServiceManager.cpp

IMPLEMENT_META_INTERFACE(ServiceManager, "android.os.IServiceManager");下面是這個宏的定義#define IMPLEMENT_META_INTERFACE(INTERFACE, NAME)            /  const android::String16 I##INTERFACE::descriptor(NAME);       /  const android::String16&                      /      I##INTERFACE::getInterfaceDescriptor() const {       /    return I##INTERFACE::descriptor;                /  }                                  /  android::sp<I##INTERFACE> I##INTERFACE::asInterface(        /      const android::sp<android::IBinder>& obj)          /  {                                  /    android::sp<I##INTERFACE> intr;                 /    if (obj != NULL) {                       /      intr = static_cast<I##INTERFACE*>(             /        obj->queryLocalInterface(                /            I##INTERFACE::descriptor).get());        /      if (intr == NULL) {                     /        intr = new Bp##INTERFACE(obj);             /      }                              /    }                                /    return intr;                          /  }                                  /  I##INTERFACE::I##INTERFACE() { }                  /I##INTERFACE::~I##INTERFACE() { }                  /很麻煩吧?尤其是宏看著頭疼。趕緊兌現下吧。constandroid::String16 IServiceManager::descriptor(“android.os.IServiceManager”);const android::String16& IServiceManager::getInterfaceDescriptor() const { return IServiceManager::descriptor;//返回上面那個android.os.IServiceManager  }                                   android::sp<IServiceManager> IServiceManager::asInterface(      const android::sp<android::IBinder>& obj)  {    android::sp<IServiceManager> intr;    if (obj != NULL) {                             intr = static_cast<IServiceManager *>(                     obj->queryLocalInterface(IServiceManager::descriptor).get());             if (intr == NULL) {                             intr = new BpServiceManager(obj);                   }                                 }                                    return intr;                            }                                   IServiceManager::IServiceManager () { }                    IServiceManager::~ IServiceManager() { } 哇塞,asInterface是這么搞的啊,趕緊分析下吧,還是不知道interface_cast怎么把BpBinder*轉成了IServiceManager我們剛才解析過的interface_cast<IServiceManager>(new BpBinder(0)),原來就是調用asInterface(new BpBinder(0))android::sp<IServiceManager> IServiceManager::asInterface(      const android::sp<android::IBinder>& obj)  {    android::sp<IServiceManager> intr;    if (obj != NULL) {                             ....                           intr = new BpServiceManager(obj);//神吶,終于看到和IServiceManager相關的東西了,看來//實際返回的是BpServiceManager(new BpBinder(0));                   }                                 }                                   return intr;                          }       
                

BpServiceManager是個什么玩意兒?p是什么個意思?

2.5 BpServiceManager

終于可以講解點架構上的東西了。p是proxy即代理的意思,Bp就是BinderProxy,BpServiceManager,就是SM的Binder代理。既然是代理,那肯定希望對用戶是透明的,那就是說頭文件里邊不會有這個Bp的定義。是嗎?

果然,BpServiceManager就在剛才的IServiceManager.cpp中定義。

class BpServiceManager : public BpInterface<IServiceManager>//這種繼承方式,表示同時繼承BpInterface和IServiceManager,這樣IServiceManger的addService必然在這個類中實現{public://注意構造函數參數的命名 impl,難道這里使用了Bridge模式?真正完成操作的是impl對象?//這里傳入的impl就是new BpBinder(0)  BpServiceManager(const sp<IBinder>& impl)    : BpInterface<IServiceManager>(impl)  {  }   virtual status_t addService(const String16& name, const sp<IBinder>& service)  {    待會再說..}基類BpInterface的構造函數(經過兌現后)//這里的參數又叫remote,唉,真是害人不淺啊。inline BpInterface< IServiceManager >::BpInterface(const sp<IBinder>& remote)  : BpRefBase(remote){}BpRefBase::BpRefBase(const sp<IBinder>& o)  : mRemote(o.get()), mRefs(NULL), mState(0)//o.get(),這個是sp類的獲取實際數據指針的一個方法,你只要知道//它返回的是sp<xxxx>中xxx* 指針就行{//mRemote就是剛才的BpBinder(0)  ...}

好了,到這里,我們知道了:

sp<IServiceManager> sm = defaultServiceManager(); 返回的實際是BpServiceManager,它的remote對象是BpBinder,傳入的那個handle參數是0。

現在重新回到MediaService。

int main(int argc, char** argv){  sp<ProcessState> proc(ProcessState::self());sp<IServiceManager> sm = defaultServiceManager();//上面的講解已經完了MediaPlayerService::instantiate();//實例化MediaPlayerservice//看來這里有名堂!   ProcessState::self()->startThreadPool();  IPCThreadState::self()->joinThreadPool();}

到這里,我們把binder設備打開了,得到一個BpServiceManager對象,這表明我們可以和SM打交道了,但是好像沒干什么有意義的事情吧?

2.6 MediaPlayerService

那下面我們看看后續又干了什么?以MediaPlayerService為例。

它位于framework/base/media/libmediaplayerservice/libMediaPlayerService.cpp

void MediaPlayerService::instantiate() {defaultServiceManager()->addService(//傳進去服務的名字,傳進去new出來的對象      String16("media.player"), new MediaPlayerService());}MediaPlayerService::MediaPlayerService(){  LOGV("MediaPlayerService created");//太簡單了  mNextConnId = 1;}defaultServiceManager返回的是剛才創建的BpServiceManager調用它的addService函數。

MediaPlayerService從BnMediaPlayerService派生

class MediaPlayerService : public BnMediaPlayerService

FT,MediaPlayerService從BnMediaPlayerService派生,BnXXX,BpXXX,快暈了。

Bn 是Binder Native的含義,是和Bp相對的,Bp的p是proxy代理的意思,那么另一端一定有一個和代理打交道的東西,這個就是Bn。

講到這里會有點亂喔。先分析下,到目前為止都構造出來了什么。

l         BpServiceManager

l         BnMediaPlayerService

這兩個東西不是相對的兩端,從BnXXX就可以判斷,BpServiceManager對應的應該是BnServiceManager,BnMediaPlayerService對應的應該是BpMediaPlayerService。

我們現在在哪里?對了,我們現在是創建了BnMediaPlayerService,想把它加入到系統的中去。

喔,明白了。我創建一個新的Service―BnMediaPlayerService,想把它告訴ServiceManager。

那我怎么和ServiceManager通訊呢?恩,利用BpServiceManager。所以嘛,我調用了BpServiceManager的addService函數!

為什么要搞個ServiceManager來呢?這個和Android機制有關系。所有Service都需要加入到ServiceManager來管理。同時也方便了Client來查詢系統存在哪些Service,沒看見我們傳入了字符串嗎?這樣就可以通過Human Readable的字符串來查找Service了。

---》感覺沒說清楚...饒恕我吧。

2.7 addService

addService是調用的BpServiceManager的函數。前面略去沒講,現在我們看看。

virtual status_t addService(const String16& name, const sp<IBinder>& service)  {    Parcel data, reply;//data是發送到BnServiceManager的命令包//看見沒?先把Interface名字寫進去,也就是什么android.os.IServiceManager    data.writeInterfaceToken(IServiceManager::getInterfaceDescriptor());//再把新service的名字寫進去 叫media.player    data.writeString16(name);//把新服務service―>就是MediaPlayerService寫到命令中    data.writeStrongBinder(service);//調用remote的transact函數    status_t err = remote()->transact(ADD_SERVICE_TRANSACTION, data, &reply);    return err == NO_ERROR ? reply.readInt32() : err;}

我的天,remote()返回的是什么?

remote(){ return mRemote; }-->啊?找不到對應的實際對象了???

還記得我們剛才初始化時候說的:

“這里的參數又叫remote,唉,真是害人不淺啊“

原來,這里的mRemote就是最初創建的BpBinder..

好吧,到那里去看看:

BpBinder的位置在framework/base/libs/binder/BpBinder.cppstatus_t BpBinder::transact(  uint32_t code, const Parcel& data, Parcel* reply, uint32_t flags){//又繞回去了,調用IPCThreadState的transact。//注意啊,這里的mHandle為0,code是ADD_SERVICE_TRANSACTION,data是命令包//reply是回復包,flags=0    status_t status = IPCThreadState::self()->transact(      mHandle, code, data, reply, flags);    if (status == DEAD_OBJECT) mAlive = 0;    return status;  }...}再看看IPCThreadState的transact函數把status_t IPCThreadState::transact(int32_t handle,                 uint32_t code, const Parcel& data,                 Parcel* reply, uint32_t flags){  status_t err = data.errorCheck();   flags |= TF_ACCEPT_FDS;    if (err == NO_ERROR) {    //調用writeTransactionData 發送數據err = writeTransactionData(BC_TRANSACTION, flags, handle, code, data, NULL);  }     if ((flags & TF_ONE_WAY) == 0) {    if (reply) {      err = waitForResponse(reply);    } else {      Parcel fakeReply;      err = waitForResponse(&fakeReply);    }   ....等回復    err = waitForResponse(NULL, NULL);  ....    return err;}再進一步,瞧瞧這個...status_t IPCThreadState::writeTransactionData(int32_t cmd, uint32_t binderFlags,  int32_t handle, uint32_t code, const Parcel& data, status_t* statusBuffer){  binder_transaction_data tr;   tr.target.handle = handle;  tr.code = code;  tr.flags = binderFlags;    const status_t err = data.errorCheck();  if (err == NO_ERROR) {    tr.data_size = data.ipcDataSize();    tr.data.ptr.buffer = data.ipcData();    tr.offsets_size = data.ipcObjectsCount()*sizeof(size_t);    tr.data.ptr.offsets = data.ipcObjects();  }....上面把命令數據封裝成binder_transaction_data,然后寫到mOut中,mOut是命令的緩沖區,也是一個Parcel  mOut.writeInt32(cmd);  mOut.write(&tr, sizeof(tr));//僅僅寫到了Parcel中,Parcel好像沒和/dev/binder設備有什么關聯啊?恩,那只能在另外一個地方寫到binder設備中去了。難道是在?  return NO_ERROR;}//說對了,就是在waitForResponse中status_t IPCThreadState::waitForResponse(Parcel *reply, status_t *acquireResult){  int32_t cmd;  int32_t err; while (1) {//talkWithDriver,哈哈,應該是這里了    if ((err=talkWithDriver()) < NO_ERROR) break;    err = mIn.errorCheck();    if (err < NO_ERROR) break;    if (mIn.dataAvail() == 0) continue;    //看見沒?這里開始操作mIn了,看來talkWithDriver中//把mOut發出去,然后從driver中讀到數據放到mIn中了。    cmd = mIn.readInt32();     switch (cmd) {    case BR_TRANSACTION_COMPLETE:      if (!reply && !acquireResult) goto finish;      break;  .....  return err;}status_t IPCThreadState::talkWithDriver(bool doReceive){binder_write_read bwr;  //中間東西太復雜了,不就是把mOut數據和mIn接收數據的處理后賦值給bwr嗎?  status_t err;  do {//用ioctl來讀寫    if (ioctl(mProcess->mDriverFD, BINDER_WRITE_READ, &bwr) >= 0)      err = NO_ERROR;    else      err = -errno; } while (err == -EINTR);//到這里,回復數據就在bwr中了,bmr接收回復數據的buffer就是mIn提供的    if (bwr.read_consumed > 0) {      mIn.setDataSize(bwr.read_consumed);      mIn.setDataPosition(0);    }return NO_ERROR;}

好了,到這里,我們發送addService的流程就徹底走完了。

BpServiceManager發送了一個addService命令到BnServiceManager,然后收到回復。

先繼續我們的main函數。

int main(int argc, char** argv){  sp<ProcessState> proc(ProcessState::self());  sp<IServiceManager> sm = defaultServiceManager();  MediaPlayerService::instantiate();---》該函數內部調用addService,把MediaPlayerService信息 add到ServiceManager中  ProcessState::self()->startThreadPool();  IPCThreadState::self()->joinThreadPool();}

這里有個容易搞暈的地方:

MediaPlayerService是一個BnMediaPlayerService,那么它是不是應該等著

BpMediaPlayerService來和他交互呢?但是我們沒看見MediaPlayerService有打開binder設備的操作啊!

這個嘛,到底是繼續addService操作的另一端BnServiceManager還是先說

BnMediaPlayerService呢?

還是先說BnServiceManager吧。順便把系統的Binder架構說說。

2.8 BnServiceManager

上面說了,defaultServiceManager返回的是一個BpServiceManager,通過它可以把命令請求發送到binder設備,而且handle的值為0。那么,系統的另外一端肯定有個接收命令的,那又是誰呢?

很可惜啊,BnServiceManager不存在,但確實有一個程序完成了BnServiceManager的工作,那就是service.exe(如果在windows上一定有exe后綴,叫service的名字太多了,這里加exe就表明它是一個程序)

           位置在framework/base/cmds/servicemanger.c中。

int main(int argc, char **argv){  struct binder_state *bs;  void *svcmgr = BINDER_SERVICE_MANAGER;  bs = binder_open(128*1024);//應該是打開binder設備吧?  binder_become_context_manager(bs) //成為manager  svcmgr_handle = svcmgr;  binder_loop(bs, svcmgr_handler);//處理BpServiceManager發過來的命令}看看binder_open是不是和我們猜得一樣?struct binder_state *binder_open(unsigned mapsize){  struct binder_state *bs;  bs = malloc(sizeof(*bs));  ....  bs->fd = open("/dev/binder", O_RDWR);//果然如此 ....  bs->mapsize = mapsize;  bs->mapped = mmap(NULL, mapsize, PROT_READ, MAP_PRIVATE, bs->fd, 0); }再看看binder_become_context_managerint binder_become_context_manager(struct binder_state *bs){  return ioctl(bs->fd, BINDER_SET_CONTEXT_MGR, 0);//把自己設為MANAGER}binder_loop 肯定是從binder設備中讀請求,寫回復的這么一個循環吧?void binder_loop(struct binder_state *bs, binder_handler func){  int res;  struct binder_write_read bwr;  readbuf[0] = BC_ENTER_LOOPER;  binder_write(bs, readbuf, sizeof(unsigned));  for (;;) {//果然是循環    bwr.read_size = sizeof(readbuf);    bwr.read_consumed = 0;    bwr.read_buffer = (unsigned) readbuf;     res = ioctl(bs->fd, BINDER_WRITE_READ, &bwr);   //哈哈,收到請求了,解析命令    res = binder_parse(bs, 0, readbuf, bwr.read_consumed, func); } 這個...后面還要說嗎??恩,最后有一個類似handleMessage的地方處理各種各樣的命令。這個就是svcmgr_handler,就在ServiceManager.c中int svcmgr_handler(struct binder_state *bs,          struct binder_txn *txn,          struct binder_io *msg,          struct binder_io *reply){  struct svcinfo *si;  uint16_t *s;  unsigned len;  void *ptr;   s = bio_get_string16(msg, &len);  switch(txn->code) {  case SVC_MGR_ADD_SERVICE:    s = bio_get_string16(msg, &len);    ptr = bio_get_ref(msg);    if (do_add_service(bs, s, len, ptr, txn->sender_euid))      return -1;    break;...其中,do_add_service真正添加BnMediaService信息int do_add_service(struct binder_state *bs,          uint16_t *s, unsigned len,          void *ptr, unsigned uid){  struct svcinfo *si;  si = find_svc(s, len);s是一個list   si = malloc(sizeof(*si) + (len + 1) * sizeof(uint16_t));    si->ptr = ptr;    si->len = len;    memcpy(si->name, s, (len + 1) * sizeof(uint16_t));    si->name[len] = '/0';    si->death.func = svcinfo_death;    si->death.ptr = si;    si->next = svclist;    svclist = si; //看見沒,這個svclist是一個列表,保存了當前注冊到ServiceManager中的信息  }  binder_acquire(bs, ptr);//這個嗎。當這個Service退出后,我希望系統通知我一下,好釋放上面malloc出來的資源。大概就是干這個事情的。  binder_link_to_death(bs, ptr, &si->death);  return 0;}

         喔,對于addService來說,看來ServiceManager把信息加入到自己維護的一個服務列表中了。

       2.9 ServiceManager存在的意義

        為何需要一個這樣的東西呢?

        原來,Android系統中Service信息都是先add到ServiceManager中,由ServiceManager來集中管理,這樣就可以查詢當前系統有哪些服務。而且,Android系統中某個服務例如MediaPlayerService的客戶端想要和MediaPlayerService通訊的話,必須先向ServiceManager查詢MediaPlayerService的信息,然后通過ServiceManager返回的東西再來和MediaPlayerService交互。

         畢竟,要是MediaPlayerService身體不好,老是掛掉的話,客戶的代碼就麻煩了,就不知道后續新生的MediaPlayerService的信息了,所以只能這樣:

l         MediaPlayerService向SM注冊

l         MediaPlayerClient查詢當前注冊在SM中的MediaPlayerService的信息

l         根據這個信息,MediaPlayerClient和MediaPlayerService交互

另外,ServiceManager的handle標示是0,所以只要往handle是0的服務發送消息了,最終都會被傳遞到ServiceManager中去。

三 MediaService的運行

上一節的知識,我們知道了:

l         defaultServiceManager得到了BpServiceManager,然后MediaPlayerService 實例化后,調用BpServiceManager的addService函數

l         這個過程中,是service_manager收到addService的請求,然后把對應信息放到自己保存的一個服務list中

到這兒,我們可看到,service_manager有一個binder_looper函數,專門等著從binder中接收請求。雖然service_manager沒有從BnServiceManager中派生,但是它肯定完成了BnServiceManager的功能。

同樣,我們創建了MediaPlayerService即BnMediaPlayerService,那它也應該:

l         打開binder設備

l         也搞一個looper循環,然后坐等請求

service,service,這個和網絡編程中的監聽socket的工作很像嘛!

好吧,既然MediaPlayerService的構造函數沒有看到顯示的打開binder設備,那么我們看看它的父類即BnXXX又到底干了些什么呢?

          3.1 MediaPlayerService打開binder

class MediaPlayerService : public BnMediaPlayerService// MediaPlayerService從BnMediaPlayerService派生//而BnMediaPlayerService從BnInterface和IMediaPlayerService同時派生class BnMediaPlayerService: public BnInterface<IMediaPlayerService>{public:  virtual status_t  onTransact( uint32_t code,                  const Parcel& data,                  Parcel* reply,                  uint32_t flags = 0);};看起來,BnInterface似乎更加和打開設備相關啊。template<typename INTERFACE>class BnInterface : public INTERFACE, public BBinder{public:  virtual sp<IInterface>   queryLocalInterface(const String16& _descriptor);  virtual const String16&   getInterfaceDescriptor() const; protected:  virtual IBinder*      onAsBinder();};兌現后變成class BnInterface : public IMediaPlayerService, public BBinderBBinder?BpBinder?是不是和BnXXX以及BpXXX對應的呢?如果是,為什么又叫BBinder呢?BBinder::BBinder()  : mExtras(NULL){//沒有打開設備的地方啊?}

完了?難道我們走錯方向了嗎?難道不是每個Service都有對應的binder設備fd嗎?

.......

回想下,我們的Main_MediaService程序,有哪里打開過binder嗎?

int main(int argc, char** argv){//對啊,我在ProcessState中不是打開過binder了嗎?   sp<ProcessState> proc(ProcessState::self());  sp<IServiceManager> sm = defaultServiceManager();MediaPlayerService::instantiate();   ......

3.2 looper 

啊?原來打開binder設備的地方是和進程相關的啊?一個進程打開一個就可以了。那么,我在哪里進行類似的消息循環looper操作呢?

...//難道是下面兩個?ProcessState::self()->startThreadPool();IPCThreadState::self()->joinThreadPool();看看startThreadPool吧void ProcessState::startThreadPool(){ ...  spawnPooledThread(true);}void ProcessState::spawnPooledThread(bool isMain){  sp<Thread> t = new PoolThread(isMain);isMain是TRUE//創建線程池,然后run起來,和java的Thread何其像也。  t->run(buf); }PoolThread從Thread類中派生,那么此時會產生一個線程嗎?看看PoolThread和Thread的構造吧PoolThread::PoolThread(bool isMain)    : mIsMain(isMain)  {  }Thread::Thread(bool canCallJava)//canCallJava默認值是true  :  mCanCallJava(canCallJava),    mThread(thread_id_t(-1)),    mLock("Thread::mLock"),    mStatus(NO_ERROR),    mExitPending(false), mRunning(false){} 喔,這個時候還沒有創建線程呢。然后調用PoolThread::run,實際調用了基類的run。status_t Thread::run(const char* name, int32_t priority, size_t stack){ bool res;  if (mCanCallJava) {    res = createThreadEtc(_threadLoop,//線程函數是_threadLoop        this, name, priority, stack, &mThread);  }//終于,在run函數中,創建線程了。從此主線程執行IPCThreadState::self()->joinThreadPool();新開的線程執行_threadLoop我們先看看_threadLoopint Thread::_threadLoop(void* user){  Thread* const self = static_cast<Thread*>(user);  sp<Thread> strong(self->mHoldSelf);  wp<Thread> weak(strong);  self->mHoldSelf.clear();   do { ...    if (result && !self->mExitPending) {        result = self->threadLoop();哇塞,調用自己的threadLoop      }    }我們是PoolThread對象,所以調用PoolThread的threadLoop函數virtual bool PoolThread ::threadLoop()  {//mIsMain為true。//而且注意,這是一個新的線程,所以必然會創建一個新的IPCThreadState對象(記得線程本地存儲嗎?TLS),然后   IPCThreadState::self()->joinThreadPool(mIsMain);    return false;  }主線程和工作線程都調用了joinThreadPool,看看這個干嘛了!void IPCThreadState::joinThreadPool(bool isMain){   mOut.writeInt32(isMain ? BC_ENTER_LOOPER : BC_REGISTER_LOOPER);   status_t result;  do {    int32_t cmd;     result = talkWithDriver();     result = executeCommand(cmd);    }    } while (result != -ECONNREFUSED && result != -EBADF);   mOut.writeInt32(BC_EXIT_LOOPER);  talkWithDriver(false);}看到沒?有loop了,但是好像是有兩個線程都執行了這個啊!這里有兩個消息循環?下面看看executeCommandstatus_t IPCThreadState::executeCommand(int32_t cmd){BBinder* obj;  RefBase::weakref_type* refs;  status_t result = NO_ERROR;case BR_TRANSACTION:    {      binder_transaction_data tr;      result = mIn.read(&tr, sizeof(tr));//來了一個命令,解析成BR_TRANSACTION,然后讀取后續的信息    Parcel reply;       if (tr.target.ptr) {//這里用的是BBinder。        sp<BBinder> b((BBinder*)tr.cookie);        const status_t error = b->transact(tr.code, buffer, &reply, 0);}讓我們看看BBinder的transact函數干嘛了status_t BBinder::transact(  uint32_t code, const Parcel& data, Parcel* reply, uint32_t flags){就是調用自己的onTransact函數嘛   err = onTransact(code, data, reply, flags);  return err;}

BnMediaPlayerService從BBinder派生,所以會調用到它的onTransact函數

終于水落石出了,讓我們看看BnMediaPlayerServcice的onTransact函數。

status_t BnMediaPlayerService::onTransact(  uint32_t code, const Parcel& data, Parcel* reply, uint32_t flags){// BnMediaPlayerService從BBinder和IMediaPlayerService派生,所有IMediaPlayerService//看到下面的switch沒?所有IMediaPlayerService提供的函數都通過命令類型來區分//  switch(code) {    case CREATE_URL: {      CHECK_INTERFACE(IMediaPlayerService, data, reply);      create是一個虛函數,由MediaPlayerService來實現!!sp<IMediaPlayer> player = create(          pid, client, url, numHeaders > 0 ? &headers : NULL);       reply->writeStrongBinder(player->asBinder());      return NO_ERROR;    } break;

其實,到這里,我們就明白了。BnXXX的onTransact函數收取命令,然后派發到派生類的函數,由他們完成實際的工作。

說明:

這里有點特殊,startThreadPool和joinThreadPool完后確實有兩個線程,主線程和工作線程,而且都在做消息循環。為什么要這么做呢?他們參數isMain都是true。不知道google搞什么。難道是怕一個線程工作量太多,所以搞兩個線程來工作?這種解釋應該也是合理的。

網上有人測試過把最后一句屏蔽掉,也能正常工作。但是難道主線程提出了,程序還能不退出嗎?這個...管它的,反正知道有兩個線程在那處理就行了。

四 MediaPlayerClient

這節講講MediaPlayerClient怎么和MediaPlayerService交互。

使用MediaPlayerService的時候,先要創建它的BpMediaPlayerService。我們看看一個例子

IMediaDeathNotifier::getMediaPlayerService(){    sp<IServiceManager> sm = defaultServiceManager();    sp<IBinder> binder;    do {//向SM查詢對應服務的信息,返回binder      binder = sm->getService(String16("media.player"));      if (binder != 0) {        break;       }       usleep(500000); // 0.5 s    } while(true); //通過interface_cast,將這個binder轉化成BpMediaPlayerService//注意,這個binder只是用來和binder設備通訊用的,實際//上和IMediaPlayerService的功能一點關系都沒有。//還記得我說的Bridge模式嗎?BpMediaPlayerService用這個binder和BnMediaPlayerService//通訊。  sMediaPlayerService = interface_cast<IMediaPlayerService>(binder);  }  return sMediaPlayerService;}

為什么反復強調這個Bridge?其實也不一定是Bridge模式,但是我真正想說明的是:

Binder其實就是一個和binder設備打交道的接口,而上層IMediaPlayerService只不過把它當做一個類似socket使用罷了。我以前經常把binder和上層類IMediaPlayerService的功能混到一起去。

當然,你們不一定會犯這個錯誤。但是有一點請注意:

4.1 Native層

剛才那個getMediaPlayerService代碼是C++層的,但是整個使用的例子確實JAVA->JNI層的調用。如果我要寫一個純C++的程序該怎么辦?

int main(){ getMediaPlayerService();直接調用這個函數能獲得BpMediaPlayerService嗎?不能,為什么?因為我還沒打開binder驅動吶!但是你在JAVA應用程序里邊卻有google已經替你封裝好了。所以,純native層的代碼,必須也得像下面這樣處理:sp<ProcessState> proc(ProcessState::self());//這個其實不是必須的,因為//好多地方都需要這個,所以自動也會創建.getMediaPlayerService();還得起消息循環吶,否則如果Bn那邊有消息通知你,你怎么接受得到呢?ProcessState::self()->startThreadPool();//至于主線程是否也需要調用消息循環,就看個人而定了。不過一般是等著接收其他來源的消息,例如socket發來的命令,然后控制MediaPlayerService就可以了。}

五 實現自己的Service

好了,我們學習了這么多Binder的東西,那么想要實現一個自己的Service該咋辦呢?

如果是純C++程序的話,肯定得類似main_MediaService那樣干了。

int main(){ sp<ProcessState> proc(ProcessState::self());sp<IServiceManager> sm = defaultServiceManager();sm->addService(“service.name”,new XXXService());ProcessState::self()->startThreadPool();IPCThreadState::self()->joinThreadPool();}看看XXXService怎么定義呢?我們需要一個Bn,需要一個Bp,而且Bp不用暴露出來。那么就在BnXXX.cpp中一起實現好了。另外,XXXService提供自己的功能,例如getXXX調用

5.1 定義XXX接口

XXX接口是和XXX服務相關的,例如提供getXXX,setXXX函數,和應用邏輯相關。

需要從IInterface派生

class IXXX: public IInterface{public:DECLARE_META_INTERFACE(XXX);申明宏virtual getXXX() = 0;virtual setXXX() = 0;}這是一個接口。

5.2 定義BnXXX和BpXXX

為了把IXXX加入到Binder結構,需要定義BnXXX和對客戶端透明的BpXXX。

其中BnXXX是需要有頭文件的。BnXXX只不過是把IXXX接口加入到Binder架構中來,而不參與實際的getXXX和setXXX應用層邏輯。

這個BnXXX定義可以和上面的IXXX定義放在一塊。分開也行。

class BnXXX: public BnInterface<IXXX>{public:  virtual status_t  onTransact( uint32_t code,                  const Parcel& data,                  Parcel* reply,                  uint32_t flags = 0);//由于IXXX是個純虛類,而BnXXX只實現了onTransact函數,所以BnXXX依然是一個純虛類};

有了DECLARE,那我們在某個CPP中IMPLEMNT它吧。那就在IXXX.cpp中吧。

IMPLEMENT_META_INTERFACE(XXX, "android.xxx.IXXX");//IMPLEMENT宏 status_t BnXXX::onTransact(  uint32_t code, const Parcel& data, Parcel* reply, uint32_t flags){  switch(code) {    case GET_XXX: {      CHECK_INTERFACE(IXXX, data, reply);      讀請求參數      調用虛函數getXXX()      return NO_ERROR;    } break; //SET_XXX類似

BpXXX也在這里實現吧。

class BpXXX: public BpInterface<IXXX>{public:  BpXXX (const sp<IBinder>& impl)    : BpInterface< IXXX >(impl)  {}vitural getXXX(){ Parcel data, reply; data.writeInterfaceToken(IXXX::getInterfaceDescriptor());  data.writeInt32(pid);  remote()->transact(GET_XXX, data, &reply);  return;}//setXXX類似

至此,Binder就算分析完了,大家看完后,應該能做到以下幾點:

l         如果需要寫自己的Service的話,總得知道系統是怎么個調用你的函數,恩。對。有2個線程在那不停得從binder設備中收取命令,然后調用你的函數呢。恩,這是個多線程問題。

l         如果需要跟蹤bug的話,得知道從Client端調用的函數,是怎么最終傳到到遠端的Service。這樣,對于一些函數調用,Client端跟蹤完了,我就知道轉到Service去看對應函數調用了。反正是同步方式。也就是Client一個函數調用會一直等待到Service返回為止。

 以上就是對 Android Binder機制的詳細介紹,后續繼續補充相關資料,謝謝大家對本站的支持!

發表評論 共有條評論
用戶名: 密碼:
驗證碼: 匿名發表
主站蜘蛛池模板: 家居| 海门市| 兴和县| 隆德县| 安国市| 天镇县| 特克斯县| 吉木萨尔县| 台北县| 竹山县| 准格尔旗| 德化县| 青浦区| 新竹市| 比如县| 大姚县| 望城县| 东台市| 莫力| 扶绥县| 西畴县| 巴林右旗| 常宁市| 玉溪市| 丹凤县| 辽阳县| 霍林郭勒市| 庆安县| 房产| 罗城| 濮阳市| 东明县| 临澧县| 甘肃省| 焦作市| 遂川县| 澄迈县| 千阳县| 临清市| 宜黄县| 福鼎市|