Android - Binder机制 - ProcessState和IPCThreadState

以下几篇文章是较深入分析binder机制。

目录

1. Android - Binder机制 - ServiceManager

2. Android - Binder机制 - 普通service注册

3. Android - Binder机制 - 获得普通service

4. Android - Binder机制 - client和普通service交互

5. Android - Binder机制 - Binder框架总结

6. Android - Binder机制 - ProcessState和IPCThreadState

7. Android - Binder机制 - 驱动

Android - Binder机制 - ProcessState和IPCThreadState

IPCThreadState看上去复杂

初看IPCThreadState代码一头雾水，之所以复杂，是因为IPCThreadState的代码一部分给客户端使用，一部分给服务端使用，两个一掺杂，所以就乱了。如socket编程，客户端和服务端有很多一样的操作（如打开socket、read、write、close等），也有一些不一样的操作（如服务端多了listen和accept，客户端多了connect），如果我们将服务端和客户端的代码写在一起，如果你不懂socket编程，肯定会觉得很复杂。但是，如果我们先定义一个基类来完成服务端客户端相同的操作，然后再创建两个继承类，分别执行服务端和客户端不一样的操作，相信这样让程序员一眼就能看出其中的关系。IPCThreadState就是因为将服务端和客户端写在了一起，所以显得比较复杂。
IPCThreadState主要的函数有sendReply、waitForResponse、joinThreadPool、transact、talkWithDriver、writeTransactionData、executeCommand等。下面我们分析IPCThreadState的服务端和客户端的流程和使用了上面哪些主要函数，你会发现这些大部分函数或者只为客户端使用或者只为服务端使用。

服务端

Socket服务端一般要进行哪些操作呢？

初始化
打开一个socket，bind要监听的端口号和ip地址
变为服务端
执行listen，一个普通（默认是客户端）的socket就变为了服务端
监听
执行accept
接收数据
recv数据
处理数据
根据业务进行相关处理
反馈数据
Send数据
关闭
执行Close

相应的binder如何处理一个服务端呢？

初始化
打开binder设备，如sp<ProcessState> proc(ProcessState::self())里执行了open_binder函数。
变为服务端
执行AddService，如CameraService::instantiate()
监听
ProcessState::self()->startThreadPool();
IPCThreadState::self()->joinThreadPool();
这俩其实都是起监听的作用，binder不像socket只有一个监听，binder可以支持很多监听线程，ProcessState::self()->startThreadPool()其实也是调用的IPCThreadState::self()->joinThreadPool()。joinThreadPool里循环调用talkWithDriver，该函数其实就是扫描设备是否有数据。
接收数据
接收数据和监听是在一起的，这里其实很像UDP的socket编程，UDP是没有accept步骤的。
反馈数据
executeCommand对各种指令进行处理，该函数会在后面详解。
executeCommand处理的时候有些需要反馈的数据写到mOut缓冲，那什么时候发送mOut的数据呢，其实还是joinThreadPool的talkWithDriver，也就是在这可以看出joinThreadPool同时干两个事，一个是接收数据，一个是发送数据。
关闭
Close(mProcess->mDriverFD)

客户端

Socket客户端一般要进行哪些操作呢？

初始化
打开一个socket
连接服务端
执行connect
发送请求
send数据
接收反馈
recv数据
关闭
执行Close

相应的binder如何处理一个客户端呢？

初始化
打开binder设备，如camera客户端在哪打开的呢，看看getCameraService函数里面为了获得服务，先获得ServiceManager的函数defaultServiceManager()，该函数执行了ProcessState::self()->getContextObject(NULL)，ProcessState::self()就会打开binder设备。
连接服务端
执行GetService，通过ServiceManager获得了服务的Handle，以后就是靠这个Handle和服务端打交道的，就想socket的整数句柄。另外，客户端业务层并不直接使用Handle，而使用了Bpxxx，它是服务端在客户端的代理（只是为了客户端写代码更方便）。
发送请求
执行remote()->transact，而实际是执行的IPCThreadState::transact，该函数又执行了writeTransactionData(BC_TRANSACTION, flags, handle, code, data, NULL)，该函数将要发送的数据先写入到发送缓存（mOut），又一次注意参数handle，它指定哪个服务端来处理。真正的发送是在waitForResponse(reply)的talkWithDriver。
接收反馈

接收也是在waitForResponse(reply)的talkWithDriver函数。

talkWithDriver将需要发送的请求buf和接收buf（即binder_write_read bwr）同时送入binder驱动，请求和发送是一个堵塞过程（ioctrl(binder_fd, BINDER_WRITE_READ, &bwr)）。

关闭
执行Close