Android binder driver 分析

最新推荐文章于 2024-11-18 09:12:17 发布

HusterAwan

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分类专栏： Android Common 文章标签： android binder

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/chwan_gogogo/article/details/46953117

本文详细分析了Android Binder驱动的工作流程，从binder_ioctl开始，探讨了BINDER_WRITE_READ命令的处理，包括binder_ioctl_write_read函数，接着重点剖析了binder_thread_write的执行步骤，如调整数据指针、读取协议指令等，最后介绍了binder_thread_read的处理逻辑，阐述了如何将数据返回给用户空间。

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1. binder_ioctl

static long binder_ioctl(struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg)

首先调用binder_get_thread从该proc的thread红黑树找到对应该线程的binder_thread结构体。

thread = binder_get_thread(proc);

binder_get_thread的内部实现是根据current宏在binder_proc中的threads红黑树找到描述当前请求线程的binder_thread结构体.
如果没有找到，则为当前调用线程创建一个binder_thread结构体。
这属于binder driver主动将当前线程设置为BINDER_LOOPER_STATE_NEED_RETURN,后面会需要用户空间返回。

处理各种ioctl控制命令码

binder.h中定义如下7种命令码

#defineBINDER_WRITE_READ_IOWR('b', 1, struct binder_write_read)
#defineBINDER_SET_IDLE_TIMEOUT_IOW('b', 3, __s64)
#defineBINDER_SET_MAX_THREADS_IOW('b', 5, __u32)
#defineBINDER_SET_IDLE_PRIORITY_IOW('b', 6, __s32)
#defineBINDER_SET_CONTEXT_MGR_IOW('b', 7, __s32)
#defineBINDER_THREAD_EXIT_IOW('b', 8, __s32)
#defineBINDER_VERSION_IOWR('b', 9, struct binder_version)

因为ioctl的cmd是32位，有一定的格式。利用_IOWR,_IOW等宏辅助生成32位cmd数字。具体可以百度之，属于linux driver的标准实现。

比如：
#define BINDER_WRITE_READ _IOWR(‘b’, 1, struct binder_write_read)

_IOWR ：表示用于双向传输
‘b’ : driver type, binder
1: 用于区别各种命令，1 代表的时BINDER_WRITE_READ
struct binder_write_read：指定要传递数据的类型。可以根据指定的类型，得到所需要传递数据的大小。

2. 主要分析ioctl 控制命令码BINDER_WRITE_READ的处理过程

case BINDER_WRITE_READ:  
        ret = binder_ioctl_write_read(filp, cmd, arg, thread);

参数分别为：

flip：当前调用进程第一次访问binder设备时创建的struct file，每次系统调用binder_ioctl时，都会将该struct传递过来 . （内核根据用户空间传过来的fd，找到在内核中对应的file。）
cmd：ioctl 控制命令，当前为BINDER_WRITE_READ
arg：用户空间传递下来的数据 binder_read_write 的地址
thread：表示为当前调用线程在binder driver 中记录的的binder_thread结构体

2.1 分析binder_ioctl_write_read

首先需要根据传送下来的地址（参数arg），将数据binder_write_read 从用户空间拷贝到内核空间。copy_from_user 。

void __user *ubuf = (void __user *)arg;
struct binder_write_read bwr;

…

if (copy_from_user(&bwr, ubuf, sizeof(bwr))) {

binder_write_read 数据结构体如下，主要用户描述通信过程所传输的数据的size，已经消耗的size，真正数据的地址.

/*  
* On 64-bit platforms where user code may run in 32-bits the driver must
* translate the buffer (and local binder) addresses appropriately.
*/  

struct binder_write_read {
binder_size_t write_size; /* bytes to write */
binder_size_t write_consumed; /* bytes consumed by driver */
binder_uintptr_t write_buffer;
binder_size_t read_size; /* bytes to read */
binder_size_t read_consumed; /* bytes consumed by driver */
binder_uintptr_t read_buffer;
};