Binder系列4 Binder传输原理之请求发起

一　Binder是如何做到精确打击的？

我们先问一个问题，Binder 机制到底是如何从代理对象 BpBinder 找到其对应的 Binder 实体呢？难道它有某种制导装置吗？要回答这个问题，我们只能静下心来研究 Binder 驱动的代码。在 Binder系列2　Binder概念及相关接口和类 中，我们曾经介绍过 ProcessState，这个结构是属于应用层次的东西，仅靠它当然无法完成精确打击。其实在 Binder 驱动层，还有个与之相对应的结构，叫做 binder_proc。为了说明问题，我修改了系列2中的示意图，得到下图：

1.1 创建binder_proc

在系列2中我们知道当构造 ProcessState 并打开 Binder 驱动之时，会调用到驱动层的 binder_open() 函数，而 binder_proc 就是在 binder_open() 函数中创建的。新创建的 binder_proc 会作为一个节点，插入一个总链表 binder_procs 中。binder_open() 函数在系列3介绍SMgr 中已经介绍过了，咱们再次回顾下，具体代码可参考 kernel/drivers/staging/android/Binder.c。

驱动层的 binder_open() 的代码如下：

static int binder_open(struct inode *nodp, struct file *filp)
{
   
	struct binder_proc *proc; //对应的进程结构体
	struct binder_device *binder_dev;//对应的binder_device
	........
	proc = kzalloc(sizeof(*proc), GFP_KERNEL);//在驱动层创建binder_proc
	........
	INIT_LIST_HEAD(&proc->todo); //初始化进程的todo等待队列
	........
　　 //获取binder_device，这个binder_device在Binder驱动初始化的时候生成
	binder_dev = container_of(filp->private_data, struct binder_device,
				  miscdev);
    //每个进程的context都对应着同一个binder_dev的context
	proc->context = &binder_dev->context;
	binder_alloc_init(&proc->alloc);
 
	binder_stats_created(BINDER_STAT_PROC);
	proc->pid = current->group_leader->pid;
	INIT_LIST_HEAD(&proc->delivered_death);
	INIT_LIST_HEAD(&proc->waiting_threads);
    //把代表当前进程的binder_proc赋值给filp的private_data
    //这个非常重要，以后Binder驱动就是根据这个域找到对应的是哪个进程的．
	filp->private_data = proc;
 
	mutex_lock(&binder_procs_lock);
    //把这个binder_proc链入到全局的 binder_procs中
	hlist_add_head(&proc->proc_node, &binder_procs);
	mutex_unlock(&binder_procs_lock);
	........
	return 0;
}

注意，新创建的 binder_proc 会被记录在参数 filp 的 private_data 域中，以后每次执行 binder_ioctl()，都会从 filp->private_data 域重新读取 binder_proc 的。

binder_procs 总表的定义如下：

static HLIST_HEAD(binder_procs);

我们可以在List.h中看到 HLIST_HEAD 的定义：

tools/include/linux/list.h

#define HLIST_HEAD(name) struct hlist_head name = {  .first = NULL }

于是 binder_procs 的定义相当于：

struct hlist_head binder_procs  = {
    .first = NULL };

随着后续不断向 binder_procs 表中添加节点，这个表会不断加长，示意图如下：

1.2 binder_proc中的4棵红黑树

binder_proc 里含有很多重要内容，不过目前我们只需关心其中的几个域：

struct binder_proc {
   
	struct hlist_node proc_node;//用于链接binder_proc到binder_procs中
	struct rb_root threads;//Binder线程树，一系列binder_thread的集合
	struct rb_root nodes;//Binder节点树，一系列binder_node的集合
	struct rb_root refs_by_desc;//引用树，用句柄做索引，一系列binder_ref的集合
	struct rb_root refs_by_node;//引用树，用binder_node做索引，一系列binder_ref的集合
	struct list_head waiting_threads;
	int pid;
	struct task_struct *tsk;
	struct hlist_node deferred_work_node;
	int deferred_work;
	bool is_dead;

	struct list_head todo;
	struct binder_stats stats;