鸿蒙内核源码分析(消息封装篇) | 剖析LiteIpc(上)进程通讯内容

基本概念

LiteIPC是OpenHarmony LiteOS-A内核提供的一种新型IPC（Inter-Process Communication，即进程间通信）机制，为轻量级进程间通信组件，为面向服务的系统服务框架提供进程间通信能力，分为内核实现和用户态实现两部分，其中内核实现完成进程间消息收发、IPC内存管理、超时通知和死亡通知等功能；用户态提供序列化和反序列化能力，并完成IPC回调消息和死亡消息的分发。

我们主要讲解内核态实现部分，本想一篇说完，但发现它远比想象中的复杂和重要，所以分两篇说，通讯内容和通讯机制。通讯的内容就是消息，围绕着消息展开的结构体多达10几个，捋不清它们之间的关系肯定是搞不懂通讯的机制，所以咱们得先搞清楚关系再说流程。下图是笔者读完LiteIPC模块后绘制的消息封装图，可以说LiteIPC是内核涉及结构体最多的模块，请消化理解，本篇将围绕它展开。
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系列篇多次提过，内核的每个模块都至少围绕着一个重要结构体展开，抓住了它顺瓜摸藤就能把细节抹的清清楚楚，于LiteIPC，这个结构体就是IpcMsg 。

运行机制

typedef struct {//IPC 消息结构体
    MsgType        type;       	/**< cmd type, decide the data structure below | 命令类型，决定下面的数据结构*/
    SvcIdentity    target;    	/**< serviceHandle or targetTaskId, depending on type | 因命令类型不同而异*/
    UINT32         code;      	/**< service function code | 服务功能代码*/
    UINT32         flag;		///< 标签
#if (USE_TIMESTAMP == 1)
    UINT64         timestamp;	///< 时间戳,用于验证
#endif
    UINT32         dataSz;    	/**< size of data | 消息内容大小*/
    VOID           *data;		///< 消息的内容,真正要传递的消息,这个数据内容是指spObjNum个数据的内容,定位就靠offsets
    UINT32         spObjNum;	///< 对象数量, 例如 spObjNum = 3时,offsets = [0,35,79],代表从data中读取 0 - 35给第一个对象,依次类推
    VOID           *offsets;	///< 偏移量,注意这里有多少个spObjNum就会有多少个偏移量,详见 CopyDataFromUser 来理解
    UINT32         processID; 	/**< filled by kernel, processId of sender/reciever | 由内核提供,发送/接收消息的进程ID*/
    UINT32         taskID;    	/**< filled by kernel, taskId of sender/reciever | 由内核提供,发送/接收消息的任务ID*/
#ifdef LOSCFG_SECURITY_CAPABILITY	
    UINT32         userID;		///< 用户ID
    UINT32         gid;			///< 组ID
#endif
} IpcMsg;

解读

• 第一个type，通讯的本质就是你来我往，异常当然也要考虑

    typedef enum {	
        MT_REQUEST,	///< 请求
        MT_REPLY,	///< 回复
        MT_FAILED_REPLY,///< 回复失败
        MT_DEATH_NOTIFY,///< 通知死亡
        MT_NUM
    } MsgType;
  
  

• 第二个target，LiteIPC中有两个主要概念，一个是ServiceManager，另一个是Service。整个系统只能有一个ServiceManager，而Service可以有多个。ServiceManager有两个主要功能：一是负责Service的注册和注销，二是负责管理Service的访问权限（只有有权限的任务Task可以向对应的Service发送IPC消息）。首先将需要接收IPC消息的任务通过ServiceManager注册成为一个Service，然后通过ServiceManager为该Service任务配置访问权限，即指定哪些任务可以向该Service任务发送IPC<