浅谈Binder的基本原理

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...