Android系统进程间通信(IPC)机制Binder中的Client获得Server远程接口过程源代码分析

时间:2023-07-14 14:14:02

文章转载至CSDN社区罗升阳的安卓之旅,原文地址:http://blog.csdn.net/luoshengyang/article/details/6633311

在上一篇文章中,我 们分析了Android系统进程间通信机制Binder中的Server在启动过程使用Service Manager的addService接口把自己添加到Service Manager守护过程中接受管理。在这一篇文章中,我们将深入到Binder驱动程序源代码去分析Client是如何通过Service Manager的getService接口中来获得Server远程接口的。Client只有获得了Server的远程接口之后,才能进一步调用 Server提供的服务。

这里,我们仍然是通过Android系统中自带的多媒体播放器为例子来说明Client是如何通过 IServiceManager::getService接口来获得MediaPlayerService这个Server的远程接口的。假设计读者已经 阅读过前面三篇文章浅谈Service Manager成为Android进程间通信(IPC)机制Binder守护进程之路浅谈Android系统进程间通信(IPC)机制Binder中的Server和Client获得Service Manager接口之路Android系统进程间通信(IPC)机制Binder中的Server启动过程源代码分析,即假设Service Manager和MediaPlayerService已经启动完毕,Service Manager现在等待Client的请求。

这里,我们要举例子说明的Client便是MediaPlayer了,它声明和实现在frameworks/base/include/media /mediaplayer.h和frameworks/base/media/libmedia/mediaplayer.cpp文件中。 MediaPlayer继承于IMediaDeathNotifier类,这个类声明和实现在frameworks/base/include /media/IMediaDeathNotifier.h和frameworks/base/media/libmedia //IMediaDeathNotifier.cpp文件中,里面有一个静态成员函数getMeidaPlayerService,它通过 IServiceManager::getService接口来获得MediaPlayerService的远程接口。

在介绍IMediaDeathNotifier::getMeidaPlayerService函数之前,我们先了解一下这个函数的目标。看来前面浅谈Android系统进程间通信(IPC)机制Binder中的Server和Client获得Service Manager接口之路这 篇文章的读者知道,我们在获取Service Manager远程接口时,最终是获得了一个BpServiceManager对象的IServiceManager接口。类似地,我们要获得 MediaPlayerService的远程接口,实际上就是要获得一个称为BpMediaPlayerService对象的 IMediaPlayerService接口。现在,我们就先来看一下BpMediaPlayerService的类图:

Android系统进程间通信(IPC)机制Binder中的Client获得Server远程接口过程源代码分析

从这个类图可以看到,BpMediaPlayerService继承于BpInterface<IMediaPlayerService> 类,即BpMediaPlayerService继承了IMediaPlayerService类和BpRefBase类,这两个类又分别继续了 RefBase类。BpRefBase类有一个成员变量mRemote,它的类型为IBinder,实际是一个BpBinder对象。BpBinder类 使用了IPCThreadState类来与Binder驱动程序进行交互,而IPCThreadState类有一个成员变量mProcess,它的类型为 ProcessState,IPCThreadState类借助ProcessState类来打开Binder设备文件/dev/binder,因此,它 可以和Binder驱动程序进行交互。

BpMediaPlayerService的构造函数有一个参数impl,它的类型为const sp<IBinder>&,从上面的描述中,这个实际上就是一个BpBinder对象。这样,要创建一个 BpMediaPlayerService对象,首先就要有一个BpBinder对象。再来看BpBinder类的构造函数,它有一个参数handle, 类型为int32_t,这个参数的意义就是请求MediaPlayerService这个远程接口的进程对MediaPlayerService这个 Binder实体的引用了。因此,获取MediaPlayerService这个远程接口的本质问题就变为从Service Manager中获得MediaPlayerService的一个句柄了。

现在,我们就来看一下IMediaDeathNotifier::getMeidaPlayerService的实现:

  1. // establish binder interface to MediaPlayerService
  2. /*static*/const sp<IMediaPlayerService>&
  3. IMediaDeathNotifier::getMediaPlayerService()
  4. {
  5. LOGV("getMediaPlayerService");
  6. Mutex::Autolock _l(sServiceLock);
  7. if (sMediaPlayerService.get() == 0) {
  8. sp<IServiceManager> sm = defaultServiceManager();
  9. sp<IBinder> binder;
  10. do {
  11. binder = sm->getService(String16("media.player"));
  12. if (binder != 0) {
  13. break;
  14. }
  15. LOGW("Media player service not published, waiting...");
  16. usleep(500000); // 0.5 s
  17. } while(true);
  18. if (sDeathNotifier == NULL) {
  19. sDeathNotifier = new DeathNotifier();
  20. }
  21. binder->linkToDeath(sDeathNotifier);
  22. sMediaPlayerService = interface_cast<IMediaPlayerService>(binder);
  23. }
  24. LOGE_IF(sMediaPlayerService == 0, "no media player service!?");
  25. return sMediaPlayerService;
  26. }

函数首先通过defaultServiceManager函数来获得Service Manager的远程接口,实际上就是获得BpServiceManager的IServiceManager接口,具体可以参考浅谈Android系统进程间通信(IPC)机制Binder中的Server和Client获得Service Manager接口之路一文。总的来说,这里的语句:

  1. sp<IServiceManager> sm = defaultServiceManager();

相当于是:

  1. sp<IServiceManager> sm = new BpServiceManager(new BpBinder(0));

这里的0表示Service Manager的远程接口的句柄值是0。

接下去的while循环是通过sm->getService接口来不断尝试获得名称为“media.player”的Service,即 MediaPlayerService。为什么要通过这无穷循环来得MediaPlayerService呢?因为这时候 MediaPlayerService可能还没有启动起来,所以这里如果发现取回来的binder接口为NULL,就睡眠0.5秒,然后再尝试获取,这是 获取Service接口的标准做法。
        我们来看一下BpServiceManager::getService的实现:

  1. class BpServiceManager : public BpInterface<IServiceManager>
  2. {
  3. ......
  4. virtual sp<IBinder> getService(const String16& name) const
  5. {
  6. unsigned n;
  7. for (n = 0; n < 5; n++){
  8. sp<IBinder> svc = checkService(name);
  9. if (svc != NULL) return svc;
  10. LOGI("Waiting for service %s...\n", String8(name).string());
  11. sleep(1);
  12. }
  13. return NULL;
  14. }
  15. virtual sp<IBinder> checkService( const String16& name) const
  16. {
  17. Parcel data, reply;
  18. data.writeInterfaceToken(IServiceManager::getInterfaceDescriptor());
  19. data.writeString16(name);
  20. remote()->transact(CHECK_SERVICE_TRANSACTION, data, &reply);
  21. return reply.readStrongBinder();
  22. }
  23. ......
  24. };

BpServiceManager::getService通过BpServiceManager::checkService执行操作。

在BpServiceManager::checkService中,首先是通过Parcel::writeInterfaceToken往data写入一个RPC头,这个我们在Android系统进程间通信(IPC)机制Binder中的Server启动过程源代码分析
文已经介绍过了,就是写往data里面写入了一个整数和一个字符串“android.os.IServiceManager”, Service
Manager来处理CHECK_SERVICE_TRANSACTION请求之前,会先验证一下这个RPC头,看看是否正确。接着再往data写入一个
字符串name,这里就是“media.player”了。回忆一下Android系统进程间通信(IPC)机制Binder中的Server启动过程源代码分析这篇文章,那里已经往Service Manager中注册了一个名字为“media.player”的MediaPlayerService。

这里的remote()返回的是一个BpBinder,具体可以参考浅谈Android系统进程间通信(IPC)机制Binder中的Server和Client获得Service Manager接口之路一文,于是,就进行到BpBinder::transact函数了:

  1. status_t BpBinder::transact(
  2. uint32_t code, const Parcel& data, Parcel* reply, uint32_t flags)
  3. {
  4. // Once a binder has died, it will never come back to life.
  5. if (mAlive) {
  6. status_t status = IPCThreadState::self()->transact(
  7. mHandle, code, data, reply, flags);
  8. if (status == DEAD_OBJECT) mAlive = 0;
  9. return status;
  10. }
  11. return DEAD_OBJECT;
  12. }

这里的mHandle = 0,code = CHECK_SERVICE_TRANSACTION,flags = 0。

这里再进入到IPCThread::transact函数中:

  1. status_t IPCThreadState::transact(int32_t handle,
  2. uint32_t code, const Parcel& data,
  3. Parcel* reply, uint32_t flags)
  4. {
  5. status_t err = data.errorCheck();
  6. flags |= TF_ACCEPT_FDS;
  7. IF_LOG_TRANSACTIONS() {
  8. TextOutput::Bundle _b(alog);
  9. alog << "BC_TRANSACTION thr " << (void*)pthread_self() << " / hand "
  10. << handle << " / code " << TypeCode(code) << ": "
  11. << indent << data << dedent << endl;
  12. }
  13. if (err == NO_ERROR) {
  14. LOG_ONEWAY(">>>> SEND from pid %d uid %d %s", getpid(), getuid(),
  15. (flags & TF_ONE_WAY) == 0 ? "READ REPLY" : "ONE WAY");
  16. err = writeTransactionData(BC_TRANSACTION, flags, handle, code, data, NULL);
  17. }
  18. if (err != NO_ERROR) {
  19. if (reply) reply->setError(err);
  20. return (mLastError = err);
  21. }
  22. if ((flags & TF_ONE_WAY) == 0) {
  23. #if 0
  24. if (code == 4) { // relayout
  25. LOGI(">>>>>> CALLING transaction 4");
  26. } else {
  27. LOGI(">>>>>> CALLING transaction %d", code);
  28. }
  29. #endif
  30. if (reply) {
  31. err = waitForResponse(reply);
  32. } else {
  33. Parcel fakeReply;
  34. err = waitForResponse(&fakeReply);
  35. }
  36. #if 0
  37. if (code == 4) { // relayout
  38. LOGI("<<<<<< RETURNING transaction 4");
  39. } else {
  40. LOGI("<<<<<< RETURNING transaction %d", code);
  41. }
  42. #endif
  43. IF_LOG_TRANSACTIONS() {
  44. TextOutput::Bundle _b(alog);
  45. alog << "BR_REPLY thr " << (void*)pthread_self() << " / hand "
  46. << handle << ": ";
  47. if (reply) alog << indent << *reply << dedent << endl;
  48. else alog << "(none requested)" << endl;
  49. }
  50. } else {
  51. err = waitForResponse(NULL, NULL);
  52. }
  53. return err;
  54. }

首先是调用函数writeTransactionData写入将要传输的数据到IPCThreadState的成员变量mOut中去:

  1. status_t IPCThreadState::writeTransactionData(int32_t cmd, uint32_t binderFlags,
  2. int32_t handle, uint32_t code, const Parcel& data, status_t* statusBuffer)
  3. {
  4. binder_transaction_data tr;
  5. tr.target.handle = handle;
  6. tr.code = code;
  7. tr.flags = binderFlags;
  8. const status_t err = data.errorCheck();
  9. if (err == NO_ERROR) {
  10. tr.data_size = data.ipcDataSize();
  11. tr.data.ptr.buffer = data.ipcData();
  12. tr.offsets_size = data.ipcObjectsCount()*sizeof(size_t);
  13. tr.data.ptr.offsets = data.ipcObjects();
  14. } else if (statusBuffer) {
  15. tr.flags |= TF_STATUS_CODE;
  16. *statusBuffer = err;
  17. tr.data_size = sizeof(status_t);
  18. tr.data.ptr.buffer = statusBuffer;
  19. tr.offsets_size = 0;
  20. tr.data.ptr.offsets = NULL;
  21. } else {
  22. return (mLastError = err);
  23. }
  24. mOut.writeInt32(cmd);
  25. mOut.write(&tr, sizeof(tr));
  26. return NO_ERROR;
  27. }

结构体binder_transaction_data在上一篇文章Android系统进程间通信(IPC)机制Binder中的Server启动过程源代码分析
经介绍过,这里不再累述,这个结构体是用来描述要传输的参数的内容的。这里着重描述一下将要传输的参数tr里面的内容,handle = 0,code
=  CHECK_SERVICE_TRANSACTION,cmd = BC_TRANSACTION,data里面的数据分别为:

  1. writeInt32(IPCThreadState::self()->getStrictModePolicy() | STRICT_MODE_PENALTY_GATHER);
  2. writeString16("android.os.IServiceManager");
  3. writeString16("media.player");

这是在BpServiceManager::checkService函数里面写进去的,其中前两个是RPC头,Service
Manager在收到这个请求时会验证这两个参数是否正确,这点前面也提到了。IPCThread->getStrictModePolicy默认
返回0,STRICT_MODE_PENALTY_GATHER定义为:

  1. // Note: must be kept in sync with android/os/StrictMode.java's PENALTY_GATHER
  2. #define STRICT_MODE_PENALTY_GATHER 0x100

我们不关心这个参数的含义,这不会影响我们分析下面的源代码,有兴趣的读者可以研究一下。这里要注意的是,要传输的参数不包含有Binder对象,因此
tr.offsets_size = 0。要传输的参数最后写入到IPCThreadState的成员变量mOut中,包括cmd和tr两个数据。

回到IPCThread::transact函数中,由于(flags & TF_ONE_WAY) == 0为true,即这是一个同步请求,并且reply  != NULL,最终调用:

  1. err = waitForResponse(reply);

进入到waitForResponse函数中:

  1. status_t IPCThreadState::waitForResponse(Parcel *reply, status_t *acquireResult)
  2. {
  3. int32_t cmd;
  4. int32_t err;
  5. while (1) {
  6. if ((err=talkWithDriver()) < NO_ERROR) break;
  7. err = mIn.errorCheck();
  8. if (err < NO_ERROR) break;
  9. if (mIn.dataAvail() == 0) continue;
  10. cmd = mIn.readInt32();
  11. IF_LOG_COMMANDS() {
  12. alog << "Processing waitForResponse Command: "
  13. << getReturnString(cmd) << endl;
  14. }
  15. switch (cmd) {
  16. case BR_TRANSACTION_COMPLETE:
  17. if (!reply && !acquireResult) goto finish;
  18. break;
  19. case BR_DEAD_REPLY:
  20. err = DEAD_OBJECT;
  21. goto finish;
  22. case BR_FAILED_REPLY:
  23. err = FAILED_TRANSACTION;
  24. goto finish;
  25. case BR_ACQUIRE_RESULT:
  26. {
  27. LOG_ASSERT(acquireResult != NULL, "Unexpected brACQUIRE_RESULT");
  28. const int32_t result = mIn.readInt32();
  29. if (!acquireResult) continue;
  30. *acquireResult = result ? NO_ERROR : INVALID_OPERATION;
  31. }
  32. goto finish;
  33. case BR_REPLY:
  34. {
  35. binder_transaction_data tr;
  36. err = mIn.read(&tr, sizeof(tr));
  37. LOG_ASSERT(err == NO_ERROR, "Not enough command data for brREPLY");
  38. if (err != NO_ERROR) goto finish;
  39. if (reply) {
  40. if ((tr.flags & TF_STATUS_CODE) == 0) {
  41. reply->ipcSetDataReference(
  42. reinterpret_cast<const uint8_t*>(tr.data.ptr.buffer),
  43. tr.data_size,
  44. reinterpret_cast<const size_t*>(tr.data.ptr.offsets),
  45. tr.offsets_size/sizeof(size_t),
  46. freeBuffer, this);
  47. } else {
  48. err = *static_cast<const status_t*>(tr.data.ptr.buffer);
  49. freeBuffer(NULL,
  50. reinterpret_cast<const uint8_t*>(tr.data.ptr.buffer),
  51. tr.data_size,
  52. reinterpret_cast<const size_t*>(tr.data.ptr.offsets),
  53. tr.offsets_size/sizeof(size_t), this);
  54. }
  55. } else {
  56. freeBuffer(NULL,
  57. reinterpret_cast<const uint8_t*>(tr.data.ptr.buffer),
  58. tr.data_size,
  59. reinterpret_cast<const size_t*>(tr.data.ptr.offsets),
  60. tr.offsets_size/sizeof(size_t), this);
  61. continue;
  62. }
  63. }
  64. goto finish;
  65. default:
  66. err = executeCommand(cmd);
  67. if (err != NO_ERROR) goto finish;
  68. break;
  69. }
  70. }
  71. finish:
  72. if (err != NO_ERROR) {
  73. if (acquireResult) *acquireResult = err;
  74. if (reply) reply->setError(err);
  75. mLastError = err;
  76. }
  77. return err;
  78. }

这个函数通过IPCThreadState::talkWithDriver与驱动程序进行交互:

  1. status_t IPCThreadState::talkWithDriver(bool doReceive)
  2. {
  3. LOG_ASSERT(mProcess->mDriverFD >= 0, "Binder driver is not opened");
  4. binder_write_read bwr;
  5. // Is the read buffer empty?
  6. const bool needRead = mIn.dataPosition() >= mIn.dataSize();
  7. // We don't want to write anything if we are still reading
  8. // from data left in the input buffer and the caller
  9. // has requested to read the next data.
  10. const size_t outAvail = (!doReceive || needRead) ? mOut.dataSize() : 0;
  11. bwr.write_size = outAvail;
  12. bwr.write_buffer = (long unsigned int)mOut.data();
  13. // This is what we'll read.
  14. if (doReceive && needRead) {
  15. bwr.read_size = mIn.dataCapacity();
  16. bwr.read_buffer = (long unsigned int)mIn.data();
  17. } else {
  18. bwr.read_size = 0;
  19. }
  20. ......
  21. // Return immediately if there is nothing to do.
  22. if ((bwr.write_size == 0) && (bwr.read_size == 0)) return NO_ERROR;
  23. bwr.write_consumed = 0;
  24. bwr.read_consumed = 0;
  25. status_t err;
  26. do {
  27. ......
  28. #if defined(HAVE_ANDROID_OS)
  29. if (ioctl(mProcess->mDriverFD, BINDER_WRITE_READ, &bwr) >= 0)
  30. err = NO_ERROR;
  31. else
  32. err = -errno;
  33. #else
  34. err = INVALID_OPERATION;
  35. #endif
  36. ......
  37. } while (err == -EINTR);
  38. ......
  39. if (err >= NO_ERROR) {
  40. if (bwr.write_consumed > 0) {
  41. if (bwr.write_consumed < (ssize_t)mOut.dataSize())
  42. mOut.remove(0, bwr.write_consumed);
  43. else
  44. mOut.setDataSize(0);
  45. }
  46. if (bwr.read_consumed > 0) {
  47. mIn.setDataSize(bwr.read_consumed);
  48. mIn.setDataPosition(0);
  49. }
  50. ......
  51. return NO_ERROR;
  52. }
  53. return err;
  54. }

这里的needRead为true,因此,bwr.read_size大于0;outAvail也大于0,因此,bwr.write_size也大于0。函数最后通过:

  1. ioctl(mProcess->mDriverFD, BINDER_WRITE_READ, &bwr)

进入到Binder驱动程序的binder_ioctl函数中。注意,这里的mProcess->mDriverFD是在我们前面调用
defaultServiceManager函数获得Service
Manager远程接口时,打开的设备文件/dev/binder的文件描述符,mProcess是IPCSThreadState的成员变量。

Binder驱动程序的binder_ioctl函数中,我们只关注BINDER_WRITE_READ命令相关的逻辑:

  1. static long binder_ioctl(struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg)
  2. {
  3. int ret;
  4. struct binder_proc *proc = filp->private_data;
  5. struct binder_thread *thread;
  6. unsigned int size = _IOC_SIZE(cmd);
  7. void __user *ubuf = (void __user *)arg;
  8. /*printk(KERN_INFO "binder_ioctl: %d:%d %x %lx\n", proc->pid, current->pid, cmd, arg);*/
  9. ret = wait_event_interruptible(binder_user_error_wait, binder_stop_on_user_error < 2);
  10. if (ret)
  11. return ret;
  12. mutex_lock(&binder_lock);
  13. thread = binder_get_thread(proc);
  14. if (thread == NULL) {
  15. ret = -ENOMEM;
  16. goto err;
  17. }
  18. switch (cmd) {
  19. case BINDER_WRITE_READ: {
  20. struct binder_write_read bwr;
  21. if (size != sizeof(struct binder_write_read)) {
  22. ret = -EINVAL;
  23. goto err;
  24. }
  25. if (copy_from_user(&bwr, ubuf, sizeof(bwr))) {
  26. ret = -EFAULT;
  27. goto err;
  28. }
  29. if (binder_debug_mask & BINDER_DEBUG_READ_WRITE)
  30. printk(KERN_INFO "binder: %d:%d write %ld at %08lx, read %ld at %08lx\n",
  31. proc->pid, thread->pid, bwr.write_size, bwr.write_buffer, bwr.read_size, bwr.read_buffer);
  32. if (bwr.write_size > 0) {
  33. ret = binder_thread_write(proc, thread, (void __user *)bwr.write_buffer, bwr.write_size, &bwr.write_consumed);
  34. if (ret < 0) {
  35. bwr.read_consumed = 0;
  36. if (copy_to_user(ubuf, &bwr, sizeof(bwr)))
  37. ret = -EFAULT;
  38. goto err;
  39. }
  40. }
  41. if (bwr.read_size > 0) {
  42. ret = binder_thread_read(proc, thread, (void __user *)bwr.read_buffer, bwr.read_size, &bwr.read_consumed, filp->f_flags & O_NONBLOCK);
  43. if (!list_empty(&proc->todo))
  44. wake_up_interruptible(&proc->wait);
  45. if (ret < 0) {
  46. if (copy_to_user(ubuf, &bwr, sizeof(bwr)))
  47. ret = -EFAULT;
  48. goto err;
  49. }
  50. }
  51. if (binder_debug_mask & BINDER_DEBUG_READ_WRITE)
  52. printk(KERN_INFO "binder: %d:%d wrote %ld of %ld, read return %ld of %ld\n",
  53. proc->pid, thread->pid, bwr.write_consumed, bwr.write_size, bwr.read_consumed, bwr.read_size);
  54. if (copy_to_user(ubuf, &bwr, sizeof(bwr))) {
  55. ret = -EFAULT;
  56. goto err;
  57. }
  58. break;
  59. }
  60. ......
  61. default:
  62. ret = -EINVAL;
  63. goto err;
  64. }
  65. ret = 0;
  66. err:
  67. ......
  68. return ret;
  69. }

这里的filp->private_data的值是在defaultServiceManager函数创建ProcessState对象时,在
ProcessState构造函数通过open文件操作函数打开设备文件/dev/binder时设置好的,它表示的是调用open函数打开设备文件
/dev/binder的进程上下文信息,这里将它取出来保存在proc本地变量中。

这里的thread本地变量表示当前线程上下文信息,通过binder_get_thread函数获得。在前面执行ProcessState构造函数
时,也会通过ioctl文件操作函数进入到这个函数,那是第一次进入到binder_ioctl这里,因此,调用binder_get_thread时,
表示当前进程上下文信息的proc变量还没有关于当前线程的上下文信息,因此,会为proc创建一个表示当前线程上下文信息的thread,会保存在
proc->threads表示的红黑树结构中。这里调用binder_get_thread就可以直接从proc找到并返回了。

进入到BINDER_WRITE_READ相关的逻辑。先看看BINDER_WRITE_READ的定义:

  1. #define BINDER_WRITE_READ           _IOWR('b', 1, struct binder_write_read)

这里可以看出,BINDER_WRITE_READ命令的参数类型为struct binder_write_read:

  1. struct binder_write_read {
  2. signed long write_size; /* bytes to write */
  3. signed long write_consumed; /* bytes consumed by driver */
  4. unsigned long   write_buffer;
  5. signed long read_size;  /* bytes to read */
  6. signed long read_consumed;  /* bytes consumed by driver */
  7. unsigned long   read_buffer;
  8. };

这个结构体的含义可以参考浅谈Service Manager成为Android进程间通信(IPC)机制Binder守护进程之路一文。这里首先是通过copy_from_user函数把用户传进来的参数的内容拷贝到本地变量bwr中。
        从上面的调用过程,我们知道,这里bwr.write_size是大于0的,因此进入到binder_thread_write函数中,我们只关注BC_TRANSACTION相关的逻辑:

  1. int
  2. binder_thread_write(struct binder_proc *proc, struct binder_thread *thread,
  3. void __user *buffer, int size, signed long *consumed)
  4. {
  5. uint32_t cmd;
  6. void __user *ptr = buffer + *consumed;
  7. void __user *end = buffer + size;
  8. while (ptr < end && thread->return_error == BR_OK) {
  9. if (get_user(cmd, (uint32_t __user *)ptr))
  10. return -EFAULT;
  11. ptr += sizeof(uint32_t);
  12. if (_IOC_NR(cmd) < ARRAY_SIZE(binder_stats.bc)) {
  13. binder_stats.bc[_IOC_NR(cmd)]++;
  14. proc->stats.bc[_IOC_NR(cmd)]++;
  15. thread->stats.bc[_IOC_NR(cmd)]++;
  16. }
  17. switch (cmd) {
  18. ......
  19. case BC_TRANSACTION:
  20. case BC_REPLY: {
  21. struct binder_transaction_data tr;
  22. if (copy_from_user(&tr, ptr, sizeof(tr)))
  23. return -EFAULT;
  24. ptr += sizeof(tr);
  25. binder_transaction(proc, thread, &tr, cmd == BC_REPLY);
  26. break;
  27. }
  28. ......
  29. default:
  30. printk(KERN_ERR "binder: %d:%d unknown command %d\n", proc->pid, thread->pid, cmd);
  31. return -EINVAL;
  32. }
  33. *consumed = ptr - buffer;
  34. }
  35. return 0;
  36. }

这里再次把用户传出来的参数拷贝到本地变量tr中,tr的类型为struct binder_transaction_data,这个就是前面我们在IPCThreadState::writeTransactionData写入的内容了。

接着进入到binder_transaction函数中,不相关的代码我们忽略掉:

  1. static void
  2. binder_transaction(struct binder_proc *proc, struct binder_thread *thread,
  3. struct binder_transaction_data *tr, int reply)
  4. {
  5. struct binder_transaction *t;
  6. struct binder_work *tcomplete;
  7. size_t *offp, *off_end;
  8. struct binder_proc *target_proc;
  9. struct binder_thread *target_thread = NULL;
  10. struct binder_node *target_node = NULL;
  11. struct list_head *target_list;
  12. wait_queue_head_t *target_wait;
  13. struct binder_transaction *in_reply_to = NULL;
  14. struct binder_transaction_log_entry *e;
  15. uint32_t return_error;
  16. .......
  17. if (reply) {
  18. ......
  19. } else {
  20. if (tr->target.handle) {
  21. ......
  22. } else {
  23. target_node = binder_context_mgr_node;
  24. if (target_node == NULL) {
  25. return_error = BR_DEAD_REPLY;
  26. goto err_no_context_mgr_node;
  27. }
  28. }
  29. ......
  30. target_proc = target_node->proc;
  31. if (target_proc == NULL) {
  32. return_error = BR_DEAD_REPLY;
  33. goto err_dead_binder;
  34. }
  35. if (!(tr->flags & TF_ONE_WAY) && thread->transaction_stack) {
  36. ......
  37. }
  38. }
  39. if (target_thread) {
  40. ......
  41. } else {
  42. target_list = &target_proc->todo;
  43. target_wait = &target_proc->wait;
  44. }
  45. ......
  46. /* TODO: reuse incoming transaction for reply */
  47. t = kzalloc(sizeof(*t), GFP_KERNEL);
  48. if (t == NULL) {
  49. return_error = BR_FAILED_REPLY;
  50. goto err_alloc_t_failed;
  51. }
  52. binder_stats.obj_created[BINDER_STAT_TRANSACTION]++;
  53. tcomplete = kzalloc(sizeof(*tcomplete), GFP_KERNEL);
  54. if (tcomplete == NULL) {
  55. return_error = BR_FAILED_REPLY;
  56. goto err_alloc_tcomplete_failed;
  57. }
  58. binder_stats.obj_created[BINDER_STAT_TRANSACTION_COMPLETE]++;
  59. t->debug_id = ++binder_last_id;
  60. ......
  61. if (!reply && !(tr->flags & TF_ONE_WAY))
  62. t->from = thread;
  63. else
  64. t->from = NULL;
  65. t->sender_euid = proc->tsk->cred->euid;
  66. t->to_proc = target_proc;
  67. t->to_thread = target_thread;
  68. t->code = tr->code;
  69. t->flags = tr->flags;
  70. t->priority = task_nice(current);
  71. t->buffer = binder_alloc_buf(target_proc, tr->data_size,
  72. tr->offsets_size, !reply && (t->flags & TF_ONE_WAY));
  73. if (t->buffer == NULL) {
  74. return_error = BR_FAILED_REPLY;
  75. goto err_binder_alloc_buf_failed;
  76. }
  77. t->buffer->allow_user_free = 0;
  78. t->buffer->debug_id = t->debug_id;
  79. t->buffer->transaction = t;
  80. t->buffer->target_node = target_node;
  81. if (target_node)
  82. binder_inc_node(target_node, 1, 0, NULL);
  83. offp = (size_t *)(t->buffer->data + ALIGN(tr->data_size, sizeof(void *)));
  84. if (copy_from_user(t->buffer->data, tr->data.ptr.buffer, tr->data_size)) {
  85. ......
  86. return_error = BR_FAILED_REPLY;
  87. goto err_copy_data_failed;
  88. }
  89. ......
  90. if (reply) {
  91. ......
  92. } else if (!(t->flags & TF_ONE_WAY)) {
  93. BUG_ON(t->buffer->async_transaction != 0);
  94. t->need_reply = 1;
  95. t->from_parent = thread->transaction_stack;
  96. thread->transaction_stack = t;
  97. } else {
  98. ......
  99. }
  100. t->work.type = BINDER_WORK_TRANSACTION;
  101. list_add_tail(&t->work.entry, target_list);
  102. tcomplete->type = BINDER_WORK_TRANSACTION_COMPLETE;
  103. list_add_tail(&tcomplete->entry, &thread->todo);
  104. if (target_wait)
  105. wake_up_interruptible(target_wait);
  106. return;
  107. ......
  108. }

注意,这里的参数reply = 0,表示这是一个BC_TRANSACTION命令。
        前面我们提到,传给驱动程序的handle值为0,即这里的tr->target.handle = 0,表示请求的目标Binder对象是Service Manager,因此有:

  1. target_node = binder_context_mgr_node;
  2. target_proc = target_node->proc;
  3. target_list = &target_proc->todo;
  4. target_wait = &target_proc->wait;

其中binder_context_mgr_node是在Service Manager通知Binder驱动程序它是守护过程时创建的。

接着创建一个待完成事项tcomplete,它的类型为struct
binder_work,这是等一会要保存在当前线程的todo队列去的,表示当前线程有一个待完成的事务。紧跟着创建一个待处理事务t,它的类型为
struct binder_transaction,这是等一会要存在到Service Manager的todo队列去的,表示Service
Manager当前有一个事务需要处理。同时,这个待处理事务t也要存放在当前线程的待完成事务transaction_stack列表中去:

  1. t->from_parent = thread->transaction_stack;
  2. thread->transaction_stack = t;

这样表明当前线程还有事务要处理。

继续往下看,就是分别把tcomplete和t放在当前线程thread和Service Manager进程的todo队列去了:

  1. t->work.type = BINDER_WORK_TRANSACTION;
  2. list_add_tail(&t->work.entry, target_list);
  3. tcomplete->type = BINDER_WORK_TRANSACTION_COMPLETE;
  4. list_add_tail(&tcomplete->entry, &thread->todo);

最后,Service Manager有事情可做了,就要唤醒它了:

  1. wake_up_interruptible(target_wait);

前面我们提到,此时Service Manager正在等待Client的请求,也就是Service
Manager此时正在进入到Binder驱动程序的binder_thread_read函数中,并且休眠在target->wait上,具体参
浅谈Service Manager成为Android进程间通信(IPC)机制Binder守护进程之路一文。
        这里,我们暂时忽略Service Manager被唤醒之后的情景,继续看当前线程的执行。
  
   
 函数binder_transaction执行完成之后,就一路返回到binder_ioctl函数里去了。函数binder_ioctl从
binder_thread_write函数调用处返回后,发现bwr.read_size大于0,于是就进入到binder_thread_read函
数去了:

  1. static int
  2. binder_thread_read(struct binder_proc *proc, struct binder_thread *thread,
  3. void  __user *buffer, int size, signed long *consumed, int non_block)
  4. {
  5. void __user *ptr = buffer + *consumed;
  6. void __user *end = buffer + size;
  7. int ret = 0;
  8. int wait_for_proc_work;
  9. if (*consumed == 0) {
  10. if (put_user(BR_NOOP, (uint32_t __user *)ptr))
  11. return -EFAULT;
  12. ptr += sizeof(uint32_t);
  13. }
  14. retry:
  15. wait_for_proc_work = thread->transaction_stack == NULL && list_empty(&thread->todo);
  16. ......
  17. if (wait_for_proc_work) {
  18. ......
  19. } else {
  20. if (non_block) {
  21. if (!binder_has_thread_work(thread))
  22. ret = -EAGAIN;
  23. } else
  24. ret = wait_event_interruptible(thread->wait, binder_has_thread_work(thread));
  25. }
  26. ......
  27. while (1) {
  28. uint32_t cmd;
  29. struct binder_transaction_data tr;
  30. struct binder_work *w;
  31. struct binder_transaction *t = NULL;
  32. if (!list_empty(&thread->todo))
  33. w = list_first_entry(&thread->todo, struct binder_work, entry);
  34. else if (!list_empty(&proc->todo) && wait_for_proc_work)
  35. w = list_first_entry(&proc->todo, struct binder_work, entry);
  36. else {
  37. if (ptr - buffer == 4 && !(thread->looper & BINDER_LOOPER_STATE_NEED_RETURN)) /* no data added */
  38. goto retry;
  39. break;
  40. }
  41. if (end - ptr < sizeof(tr) + 4)
  42. break;
  43. switch (w->type) {
  44. ......
  45. case BINDER_WORK_TRANSACTION_COMPLETE: {
  46. cmd = BR_TRANSACTION_COMPLETE;
  47. if (put_user(cmd, (uint32_t __user *)ptr))
  48. return -EFAULT;
  49. ptr += sizeof(uint32_t);
  50. binder_stat_br(proc, thread, cmd);
  51. if (binder_debug_mask & BINDER_DEBUG_TRANSACTION_COMPLETE)
  52. printk(KERN_INFO "binder: %d:%d BR_TRANSACTION_COMPLETE\n",
  53. proc->pid, thread->pid);
  54. list_del(&w->entry);
  55. kfree(w);
  56. binder_stats.obj_deleted[BINDER_STAT_TRANSACTION_COMPLETE]++;
  57. } break;
  58. ......
  59. }
  60. if (!t)
  61. continue;
  62. ......
  63. }
  64. done:
  65. ......
  66. return 0;
  67. }

函数首先是写入一个操作码BR_NOOP到用户传进来的缓冲区中去。

回忆一下上面的binder_transaction函数,这里的thread->transaction_stack != NULL,并且thread->todo也不为空,所以线程不会进入休眠状态。

进入while循环中,首先是从thread->todo队列中取回待处理事项w,w的类型为
BINDER_WORK_TRANSACTION_COMPLETE,这也是在binder_transaction函数里面设置的。对
BINDER_WORK_TRANSACTION_COMPLETE的处理也很简单,只是把一个操作码BR_TRANSACTION_COMPLETE写
回到用户传进来的缓冲区中去。这时候,用户传进来的缓冲区就包含两个操作码了,分别是BR_NOOP和
BINDER_WORK_TRANSACTION_COMPLETE。

binder_thread_read执行完之后,返回到binder_ioctl函数中,将操作结果写回到用户空间中去:

  1. if (copy_to_user(ubuf, &bwr, sizeof(bwr))) {
  2. ret = -EFAULT;
  3. goto err;
  4. }

最后就返回到IPCThreadState::talkWithDriver函数中了。

IPCThreadState::talkWithDriver函数从下面语句:

  1. ioctl(mProcess->mDriverFD, BINDER_WRITE_READ, &bwr)

返回后,首先是清空之前写入Binder驱动程序的内容:

  1. if (bwr.write_consumed > 0) {
  2. if (bwr.write_consumed < (ssize_t)mOut.dataSize())
  3. mOut.remove(0, bwr.write_consumed);
  4. else
  5. mOut.setDataSize(0);
  6. }

接着是设置从Binder驱动程序读取的内容:

  1. if (bwr.read_consumed > 0) {
  2. mIn.setDataSize(bwr.read_consumed);
  3. mIn.setDataPosition(0);
  4. }

然后就返回到IPCThreadState::waitForResponse去了。IPCThreadState::waitForResponse函
数的处理也很简单,就是处理刚才从Binder驱动程序读入内容了。从前面的分析中,我们知道,从Binder驱动程序读入的内容就是两个整数了,分别是
BR_NOOP和BR_TRANSACTION_COMPLETE。对BR_NOOP的处理很简单,正如它的名字所示,什么也不做;而对
BR_TRANSACTION_COMPLETE的处理,就分情况了,如果这个请求是异步的,那个整个BC_TRANSACTION操作就完成了,如果这
个请求是同步的,即要等待回复的,也就是reply不为空,那么还要继续通过IPCThreadState::talkWithDriver进入到
Binder驱动程序中去等待BC_TRANSACTION操作的处理结果。

这里属于后一种情况,于是再次通过IPCThreadState::talkWithDriver进入到Binder驱动程序的
binder_ioctl函数中。不过这一次在binder_ioctl函数中,bwr.write_size等于0,而bwr.read_size大于
0,于是再次进入到binder_thread_read函数中。这时候thread->transaction_stack仍然不为NULL,不
过thread->todo队列已经为空了,因为前面我们已经处理过thread->todo队列的内容了,于是就通过下面语句:

  1. ret = wait_event_interruptible(thread->wait, binder_has_thread_work(thread));

进入休眠状态了,等待Service Manager的唤醒。

现在,我们终于可以回到Service Manager被唤醒之后的过程了。前面我们说过,Service Manager此时正在binder_thread_read函数中休眠中:

  1. static int
  2. binder_thread_read(struct binder_proc *proc, struct binder_thread *thread,
  3. void  __user *buffer, int size, signed long *consumed, int non_block)
  4. {
  5. void __user *ptr = buffer + *consumed;
  6. void __user *end = buffer + size;
  7. int ret = 0;
  8. int wait_for_proc_work;
  9. if (*consumed == 0) {
  10. if (put_user(BR_NOOP, (uint32_t __user *)ptr))
  11. return -EFAULT;
  12. ptr += sizeof(uint32_t);
  13. }
  14. retry:
  15. wait_for_proc_work = thread->transaction_stack == NULL && list_empty(&thread->todo);
  16. ......
  17. if (wait_for_proc_work) {
  18. ......
  19. if (non_block) {
  20. if (!binder_has_proc_work(proc, thread))
  21. ret = -EAGAIN;
  22. } else
  23. ret = wait_event_interruptible_exclusive(proc->wait, binder_has_proc_work(proc, thread));
  24. } else {
  25. ......
  26. }
  27. ......
  28. while (1) {
  29. uint32_t cmd;
  30. struct binder_transaction_data tr;
  31. struct binder_work *w;
  32. struct binder_transaction *t = NULL;
  33. if (!list_empty(&thread->todo))
  34. w = list_first_entry(&thread->todo, struct binder_work, entry);
  35. else if (!list_empty(&proc->todo) && wait_for_proc_work)
  36. w = list_first_entry(&proc->todo, struct binder_work, entry);
  37. else {
  38. if (ptr - buffer == 4 && !(thread->looper & BINDER_LOOPER_STATE_NEED_RETURN)) /* no data added */
  39. goto retry;
  40. break;
  41. }
  42. if (end - ptr < sizeof(tr) + 4)
  43. break;
  44. switch (w->type) {
  45. case BINDER_WORK_TRANSACTION: {
  46. t = container_of(w, struct binder_transaction, work);
  47. } break;
  48. ......
  49. }
  50. if (!t)
  51. continue;
  52. BUG_ON(t->buffer == NULL);
  53. if (t->buffer->target_node) {
  54. struct binder_node *target_node = t->buffer->target_node;
  55. tr.target.ptr = target_node->ptr;
  56. tr.cookie =  target_node->cookie;
  57. t->saved_priority = task_nice(current);
  58. if (t->priority < target_node->min_priority &&
  59. !(t->flags & TF_ONE_WAY))
  60. binder_set_nice(t->priority);
  61. else if (!(t->flags & TF_ONE_WAY) ||
  62. t->saved_priority > target_node->min_priority)
  63. binder_set_nice(target_node->min_priority);
  64. cmd = BR_TRANSACTION;
  65. } else {
  66. ......
  67. }
  68. tr.code = t->code;
  69. tr.flags = t->flags;
  70. tr.sender_euid = t->sender_euid;
  71. if (t->from) {
  72. struct task_struct *sender = t->from->proc->tsk;
  73. tr.sender_pid = task_tgid_nr_ns(sender, current->nsproxy->pid_ns);
  74. } else {
  75. ......
  76. }
  77. tr.data_size = t->buffer->data_size;
  78. tr.offsets_size = t->buffer->offsets_size;
  79. tr.data.ptr.buffer = (void *)t->buffer->data + proc->user_buffer_offset;
  80. tr.data.ptr.offsets = tr.data.ptr.buffer + ALIGN(t->buffer->data_size, sizeof(void *));
  81. if (put_user(cmd, (uint32_t __user *)ptr))
  82. return -EFAULT;
  83. ptr += sizeof(uint32_t);
  84. if (copy_to_user(ptr, &tr, sizeof(tr)))
  85. return -EFAULT;
  86. ptr += sizeof(tr);
  87. ......
  88. list_del(&t->work.entry);
  89. t->buffer->allow_user_free = 1;
  90. if (cmd == BR_TRANSACTION && !(t->flags & TF_ONE_WAY)) {
  91. t->to_parent = thread->transaction_stack;
  92. t->to_thread = thread;
  93. thread->transaction_stack = t;
  94. } else {
  95. ......
  96. }
  97. break;
  98. }
  99. done:
  100. *consumed = ptr - buffer;
  101. ......
  102. return 0;
  103. }

这里就是从语句中唤醒了:

  1. ret = wait_event_interruptible_exclusive(proc->wait, binder_has_proc_work(proc, thread));

Service
Manager唤醒过来看,继续往下执行,进入到while循环中。首先是从proc->todo中取回待处理事项w。这个事项w的类型是
BINDER_WORK_TRANSACTION,这是上面调用binder_transaction的时候设置的,于是通过w得到待处理事务t:

  1. t = container_of(w, struct binder_transaction, work);

接下来的内容,就把cmd和t->buffer的内容拷贝到用户传进来的缓冲区去了,这里就是Service Manager从用户空间传进来的缓冲区了:

  1. if (put_user(cmd, (uint32_t __user *)ptr))
  2. return -EFAULT;
  3. ptr += sizeof(uint32_t);
  4. if (copy_to_user(ptr, &tr, sizeof(tr)))
  5. return -EFAULT;
  6. ptr += sizeof(tr);

注意,这里先是把t->buffer的内容拷贝到本地变量tr中,再拷贝到用户空间缓冲区去。关于t->buffer内容的拷贝,请参考Android系统进程间通信(IPC)机制Binder中的Server启动过程源代码分析一文,它的一个关键地方是Binder驱动程序和Service Manager守护进程共享了同一个物理内存的内容,拷贝的只是这个物理内存在用户空间的虚拟地址回去:

  1. tr.data.ptr.buffer = (void *)t->buffer->data + proc->user_buffer_offset;
  2. tr.data.ptr.offsets = tr.data.ptr.buffer + ALIGN(t->buffer->data_size, sizeof(void *));

对于Binder驱动程序这次操作来说,这个事项就算是处理完了,就要从todo队列中删除了:

  1. list_del(&t->work.entry);

紧接着,还不放删除这个事务,因为它还要等待Service Manager处理完成后,再进一步处理,因此,放在thread->transaction_stack队列中:

  1. t->to_parent = thread->transaction_stack;
  2. t->to_thread = thread;
  3. thread->transaction_stack = t;

还要注意的一个地方是,上面写入的cmd = BR_TRANSACTION,告诉Service Manager守护进程,它要做什么事情,后面我们会看到相应的分析。

这样,binder_thread_read函数就处理完了,回到binder_ioctl函数中,同样是操作结果写回到用户空间的缓冲区中去:

  1. if (copy_to_user(ubuf, &bwr, sizeof(bwr))) {
  2. ret = -EFAULT;
  3. goto err;
  4. }

最后,就返回到frameworks/base/cmds/servicemanager/binder.c文件中的binder_loop函数去了:

  1. void binder_loop(struct binder_state *bs, binder_handler func)
  2. {
  3. int res;
  4. struct binder_write_read bwr;
  5. unsigned readbuf[32];
  6. bwr.write_size = 0;
  7. bwr.write_consumed = 0;
  8. bwr.write_buffer = 0;
  9. readbuf[0] = BC_ENTER_LOOPER;
  10. binder_write(bs, readbuf, sizeof(unsigned));
  11. for (;;) {
  12. bwr.read_size = sizeof(readbuf);
  13. bwr.read_consumed = 0;
  14. bwr.read_buffer = (unsigned) readbuf;
  15. res = ioctl(bs->fd, BINDER_WRITE_READ, &bwr);
  16. if (res < 0) {
  17. LOGE("binder_loop: ioctl failed (%s)\n", strerror(errno));
  18. break;
  19. }
  20. res = binder_parse(bs, 0, readbuf, bwr.read_consumed, func);
  21. if (res == 0) {
  22. LOGE("binder_loop: unexpected reply?!\n");
  23. break;
  24. }
  25. if (res < 0) {
  26. LOGE("binder_loop: io error %d %s\n", res, strerror(errno));
  27. break;
  28. }
  29. }
  30. }

这里就是从下面的语句:

  1. res = ioctl(bs->fd, BINDER_WRITE_READ, &bwr);

返回来了。接着就进入binder_parse函数处理从Binder驱动程序里面读取出来的数据:

  1. int binder_parse(struct binder_state *bs, struct binder_io *bio,
  2. uint32_t *ptr, uint32_t size, binder_handler func)
  3. {
  4. int r = 1;
  5. uint32_t *end = ptr + (size / 4);
  6. while (ptr < end) {
  7. uint32_t cmd = *ptr++;
  8. switch(cmd) {
  9. ......
  10. case BR_TRANSACTION: {
  11. struct binder_txn *txn = (void *) ptr;
  12. ......
  13. if (func) {
  14. unsigned rdata[256/4];
  15. struct binder_io msg;
  16. struct binder_io reply;
  17. int res;
  18. bio_init(&reply, rdata, sizeof(rdata), 4);
  19. bio_init_from_txn(&msg, txn);
  20. res = func(bs, txn, &msg, &reply);
  21. binder_send_reply(bs, &reply, txn->data, res);
  22. }
  23. ptr += sizeof(*txn) / sizeof(uint32_t);
  24. break;
  25. }
  26. ......
  27. default:
  28. LOGE("parse: OOPS %d\n", cmd);
  29. return -1;
  30. }
  31. }
  32. return r;
  33. }

前面我们说过,Binder驱动程序写入到用户空间的缓冲区中的cmd为BR_TRANSACTION,因此,这里我们只关注BR_TRANSACTION相关的逻辑。

这里用到的两个数据结构struct binder_txn和struct binder_io可以参考前面一篇文章Android系统进程间通信(IPC)机制Binder中的Server启动过程源代码分析,这里就不复述了。

接着往下看,函数调bio_init来初始化reply变量:

  1. void bio_init(struct binder_io *bio, void *data,
  2. uint32_t maxdata, uint32_t maxoffs)
  3. {
  4. uint32_t n = maxoffs * sizeof(uint32_t);
  5. if (n > maxdata) {
  6. bio->flags = BIO_F_OVERFLOW;
  7. bio->data_avail = 0;
  8. bio->offs_avail = 0;
  9. return;
  10. }
  11. bio->data = bio->data0 = data + n;
  12. bio->offs = bio->offs0 = data;
  13. bio->data_avail = maxdata - n;
  14. bio->offs_avail = maxoffs;
  15. bio->flags = 0;
  16. }

接着又调用bio_init_from_txn来初始化msg变量:

  1. void bio_init_from_txn(struct binder_io *bio, struct binder_txn *txn)
  2. {
  3. bio->data = bio->data0 = txn->data;
  4. bio->offs = bio->offs0 = txn->offs;
  5. bio->data_avail = txn->data_size;
  6. bio->offs_avail = txn->offs_size / 4;
  7. bio->flags = BIO_F_SHARED;
  8. }

最后,真正进行处理的函数是从参数中传进来的函数指针func,这里就是定义在frameworks/base/cmds/servicemanager/service_manager.c文件中的svcmgr_handler函数:

  1. int svcmgr_handler(struct binder_state *bs,
  2. struct binder_txn *txn,
  3. struct binder_io *msg,
  4. struct binder_io *reply)
  5. {
  6. struct svcinfo *si;
  7. uint16_t *s;
  8. unsigned len;
  9. void *ptr;
  10. uint32_t strict_policy;
  11. //    LOGI("target=%p code=%d pid=%d uid=%d\n",
  12. //         txn->target, txn->code, txn->sender_pid, txn->sender_euid);
  13. if (txn->target != svcmgr_handle)
  14. return -1;
  15. // Equivalent to Parcel::enforceInterface(), reading the RPC
  16. // header with the strict mode policy mask and the interface name.
  17. // Note that we ignore the strict_policy and don't propagate it
  18. // further (since we do no outbound RPCs anyway).
  19. strict_policy = bio_get_uint32(msg);
  20. s = bio_get_string16(msg, &len);
  21. if ((len != (sizeof(svcmgr_id) / 2)) ||
  22. memcmp(svcmgr_id, s, sizeof(svcmgr_id))) {
  23. fprintf(stderr,"invalid id %s\n", str8(s));
  24. return -1;
  25. }
  26. switch(txn->code) {
  27. case SVC_MGR_GET_SERVICE:
  28. case SVC_MGR_CHECK_SERVICE:
  29. s = bio_get_string16(msg, &len);
  30. ptr = do_find_service(bs, s, len);
  31. if (!ptr)
  32. break;
  33. bio_put_ref(reply, ptr);
  34. return 0;
  35. ......
  36. }
  37. default:
  38. LOGE("unknown code %d\n", txn->code);
  39. return -1;
  40. }
  41. bio_put_uint32(reply, 0);
  42. return 0;
  43. }

这里, Service Manager要处理的code是SVC_MGR_CHECK_SERVICE,这是在前面的BpServiceManager::checkService函数里面设置的。

回忆一下,在BpServiceManager::checkService时,传给Binder驱动程序的参数为:

  1. writeInt32(IPCThreadState::self()->getStrictModePolicy() | STRICT_MODE_PENALTY_GATHER);
  2. writeString16("android.os.IServiceManager");
  3. writeString16("media.player");

这里的语句:

  1. strict_policy = bio_get_uint32(msg);
  2. s = bio_get_string16(msg, &len);
  3. s = bio_get_string16(msg, &len);

其中,会验证一下传进来的第二个参数,即"android.os.IServiceManager"是否正确,这个是验证RPC头,注释已经说得很清楚了。

最后,就是调用do_find_service函数查找是存在名称为"media.player"的服务了。回忆一下前面一篇文章Android系统进程间通信(IPC)机制Binder中的Server启动过程源代码分析,MediaPlayerService已经把一个名称为"media.player"的服务注册到Service Manager中,所以这里一定能找到。我们看看do_find_service这个函数:

  1. void *do_find_service(struct binder_state *bs, uint16_t *s, unsigned len)
  2. {
  3. struct svcinfo *si;
  4. si = find_svc(s, len);
  5. //    LOGI("check_service('%s') ptr = %p\n", str8(s), si ? si->ptr : 0);
  6. if (si && si->ptr) {
  7. return si->ptr;
  8. } else {
  9. return 0;
  10. }
  11. }

这里又调用了find_svc函数:

  1. struct svcinfo *find_svc(uint16_t *s16, unsigned len)
  2. {
  3. struct svcinfo *si;
  4. for (si = svclist; si; si = si->next) {
  5. if ((len == si->len) &&
  6. !memcmp(s16, si->name, len * sizeof(uint16_t))) {
  7. return si;
  8. }
  9. }
  10. return 0;
  11. }

就是在svclist列表中查找对应名称的svcinfo了。

然后返回到do_find_service函数中。回忆一下前面一篇文章Android系统进程间通信(IPC)机制Binder中的Server启动过程源代码分析,这里的si->ptr就是指MediaPlayerService这个Binder实体在Service Manager进程中的句柄值了。

回到svcmgr_handler函数中,调用bio_put_ref函数将这个Binder引用写回到reply参数。我们看看bio_put_ref的实现:

  1. void bio_put_ref(struct binder_io *bio, void *ptr)
  2. {
  3. struct binder_object *obj;
  4. if (ptr)
  5. obj = bio_alloc_obj(bio);
  6. else
  7. obj = bio_alloc(bio, sizeof(*obj));
  8. if (!obj)
  9. return;
  10. obj->flags = 0x7f | FLAT_BINDER_FLAG_ACCEPTS_FDS;
  11. obj->type = BINDER_TYPE_HANDLE;
  12. obj->pointer = ptr;
  13. obj->cookie = 0;
  14. }

这里很简单,就是把一个类型为BINDER_TYPE_HANDLE的binder_object写入到reply缓冲区中去。这里的binder_object就是相当于是flat_binder_obj了,具体可以参考Android系统进程间通信(IPC)机制Binder中的Server启动过程源代码分析一文。

再回到svcmgr_handler函数中,最后,还写入一个0值到reply缓冲区中,表示操作结果码:

  1. bio_put_uint32(reply, 0);

最后返回到binder_parse函数中,调用binder_send_reply函数将操作结果反馈给Binder驱动程序:

  1. void binder_send_reply(struct binder_state *bs,
  2. struct binder_io *reply,
  3. void *buffer_to_free,
  4. int status)
  5. {
  6. struct {
  7. uint32_t cmd_free;
  8. void *buffer;
  9. uint32_t cmd_reply;
  10. struct binder_txn txn;
  11. } __attribute__((packed)) data;
  12. data.cmd_free = BC_FREE_BUFFER;
  13. data.buffer = buffer_to_free;
  14. data.cmd_reply = BC_REPLY;
  15. data.txn.target = 0;
  16. data.txn.cookie = 0;
  17. data.txn.code = 0;
  18. if (status) {
  19. data.txn.flags = TF_STATUS_CODE;
  20. data.txn.data_size = sizeof(int);
  21. data.txn.offs_size = 0;
  22. data.txn.data = &status;
  23. data.txn.offs = 0;
  24. } else {
  25. data.txn.flags = 0;
  26. data.txn.data_size = reply->data - reply->data0;
  27. data.txn.offs_size = ((char*) reply->offs) - ((char*) reply->offs0);
  28. data.txn.data = reply->data0;
  29. data.txn.offs = reply->offs0;
  30. }
  31. binder_write(bs, &data, sizeof(data));
  32. }

注意,这里的status参数为0。从这里可以看出,binder_send_reply告诉Binder驱动程序执行BC_FREE_BUFFER和
BC_REPLY命令,前者释放之前在binder_transaction分配的空间,地址为
buffer_to_free,buffer_to_free这个地址是Binder驱动程序把自己在内核空间用的地址转换成用户空间地址再传给
Service
Manager的,所以Binder驱动程序拿到这个地址后,知道怎么样释放这个空间;后者告诉Binder驱动程序,它的
SVC_MGR_CHECK_SERVICE操作已经完成了,要查询的服务的句柄值也是保存在data.txn.data,操作结果码是0,也是保存在
data.txn.data中。
        再来看binder_write函数:

  1. int binder_write(struct binder_state *bs, void *data, unsigned len)
  2. {
  3. struct binder_write_read bwr;
  4. int res;
  5. bwr.write_size = len;
  6. bwr.write_consumed = 0;
  7. bwr.write_buffer = (unsigned) data;
  8. bwr.read_size = 0;
  9. bwr.read_consumed = 0;
  10. bwr.read_buffer = 0;
  11. res = ioctl(bs->fd, BINDER_WRITE_READ, &bwr);
  12. if (res < 0) {
  13. fprintf(stderr,"binder_write: ioctl failed (%s)\n",
  14. strerror(errno));
  15. }
  16. return res;
  17. }

这里可以看出,只有写操作,没有读操作,即read_size为0。
        这里又是一个ioctl的BINDER_WRITE_READ操作。直入到驱动程序的binder_ioctl函数后,执行BINDER_WRITE_READ命令,这里就不累述了。
        最后,从binder_ioctl执行到binder_thread_write函数,首先是执行BC_FREE_BUFFER命令,这个命令的执行在前面一篇文章Android系统进程间通信(IPC)机制Binder中的Server启动过程源代码分析已经介绍过了,这里就不再累述了。

我们重点关注BC_REPLY命令的执行:

  1. int
  2. binder_thread_write(struct binder_proc *proc, struct binder_thread *thread,
  3. void __user *buffer, int size, signed long *consumed)
  4. {
  5. uint32_t cmd;
  6. void __user *ptr = buffer + *consumed;
  7. void __user *end = buffer + size;
  8. while (ptr < end && thread->return_error == BR_OK) {
  9. if (get_user(cmd, (uint32_t __user *)ptr))
  10. return -EFAULT;
  11. ptr += sizeof(uint32_t);
  12. if (_IOC_NR(cmd) < ARRAY_SIZE(binder_stats.bc)) {
  13. binder_stats.bc[_IOC_NR(cmd)]++;
  14. proc->stats.bc[_IOC_NR(cmd)]++;
  15. thread->stats.bc[_IOC_NR(cmd)]++;
  16. }
  17. switch (cmd) {
  18. ......
  19. case BC_TRANSACTION:
  20. case BC_REPLY: {
  21. struct binder_transaction_data tr;
  22. if (copy_from_user(&tr, ptr, sizeof(tr)))
  23. return -EFAULT;
  24. ptr += sizeof(tr);
  25. binder_transaction(proc, thread, &tr, cmd == BC_REPLY);
  26. break;
  27. }
  28. ......
  29. *consumed = ptr - buffer;
  30. }
  31. return 0;
  32. }

又再次进入到binder_transaction函数:

  1. static void
  2. binder_transaction(struct binder_proc *proc, struct binder_thread *thread,
  3. struct binder_transaction_data *tr, int reply)
  4. {
  5. struct binder_transaction *t;
  6. struct binder_work *tcomplete;
  7. size_t *offp, *off_end;
  8. struct binder_proc *target_proc;
  9. struct binder_thread *target_thread = NULL;
  10. struct binder_node *target_node = NULL;
  11. struct list_head *target_list;
  12. wait_queue_head_t *target_wait;
  13. struct binder_transaction *in_reply_to = NULL;
  14. struct binder_transaction_log_entry *e;
  15. uint32_t return_error;
  16. ......
  17. if (reply) {
  18. in_reply_to = thread->transaction_stack;
  19. if (in_reply_to == NULL) {
  20. ......
  21. return_error = BR_FAILED_REPLY;
  22. goto err_empty_call_stack;
  23. }
  24. ......
  25. thread->transaction_stack = in_reply_to->to_parent;
  26. target_thread = in_reply_to->from;
  27. ......
  28. target_proc = target_thread->proc;
  29. } else {
  30. ......
  31. }
  32. if (target_thread) {
  33. e->to_thread = target_thread->pid;
  34. target_list = &target_thread->todo;
  35. target_wait = &target_thread->wait;
  36. } else {
  37. ......
  38. }
  39. /* TODO: reuse incoming transaction for reply */
  40. t = kzalloc(sizeof(*t), GFP_KERNEL);
  41. if (t == NULL) {
  42. return_error = BR_FAILED_REPLY;
  43. goto err_alloc_t_failed;
  44. }
  45. binder_stats.obj_created[BINDER_STAT_TRANSACTION]++;
  46. tcomplete = kzalloc(sizeof(*tcomplete), GFP_KERNEL);
  47. if (tcomplete == NULL) {
  48. return_error = BR_FAILED_REPLY;
  49. goto err_alloc_tcomplete_failed;
  50. }
  51. ......
  52. if (!reply && !(tr->flags & TF_ONE_WAY))
  53. t->from = thread;
  54. else
  55. t->from = NULL;
  56. t->sender_euid = proc->tsk->cred->euid;
  57. t->to_proc = target_proc;
  58. t->to_thread = target_thread;
  59. t->code = tr->code;
  60. t->flags = tr->flags;
  61. t->priority = task_nice(current);
  62. t->buffer = binder_alloc_buf(target_proc, tr->data_size,
  63. tr->offsets_size, !reply && (t->flags & TF_ONE_WAY));
  64. if (t->buffer == NULL) {
  65. return_error = BR_FAILED_REPLY;
  66. goto err_binder_alloc_buf_failed;
  67. }
  68. t->buffer->allow_user_free = 0;
  69. t->buffer->debug_id = t->debug_id;
  70. t->buffer->transaction = t;
  71. t->buffer->target_node = target_node;
  72. if (target_node)
  73. binder_inc_node(target_node, 1, 0, NULL);
  74. offp = (size_t *)(t->buffer->data + ALIGN(tr->data_size, sizeof(void *)));
  75. if (copy_from_user(t->buffer->data, tr->data.ptr.buffer, tr->data_size)) {
  76. binder_user_error("binder: %d:%d got transaction with invalid "
  77. "data ptr\n", proc->pid, thread->pid);
  78. return_error = BR_FAILED_REPLY;
  79. goto err_copy_data_failed;
  80. }
  81. if (copy_from_user(offp, tr->data.ptr.offsets, tr->offsets_size)) {
  82. binder_user_error("binder: %d:%d got transaction with invalid "
  83. "offsets ptr\n", proc->pid, thread->pid);
  84. return_error = BR_FAILED_REPLY;
  85. goto err_copy_data_failed;
  86. }
  87. ......
  88. off_end = (void *)offp + tr->offsets_size;
  89. for (; offp < off_end; offp++) {
  90. struct flat_binder_object *fp;
  91. ......
  92. fp = (struct flat_binder_object *)(t->buffer->data + *offp);
  93. switch (fp->type) {
  94. ......
  95. case BINDER_TYPE_HANDLE:
  96. case BINDER_TYPE_WEAK_HANDLE: {
  97. struct binder_ref *ref = binder_get_ref(proc, fp->handle);
  98. if (ref == NULL) {
  99. ......
  100. return_error = BR_FAILED_REPLY;
  101. goto err_binder_get_ref_failed;
  102. }
  103. if (ref->node->proc == target_proc) {
  104. ......
  105. } else {
  106. struct binder_ref *new_ref;
  107. new_ref = binder_get_ref_for_node(target_proc, ref->node);
  108. if (new_ref == NULL) {
  109. return_error = BR_FAILED_REPLY;
  110. goto err_binder_get_ref_for_node_failed;
  111. }
  112. fp->handle = new_ref->desc;
  113. binder_inc_ref(new_ref, fp->type == BINDER_TYPE_HANDLE, NULL);
  114. ......
  115. }
  116. } break;
  117. ......
  118. }
  119. }
  120. if (reply) {
  121. BUG_ON(t->buffer->async_transaction != 0);
  122. binder_pop_transaction(target_thread, in_reply_to);
  123. } else if (!(t->flags & TF_ONE_WAY)) {
  124. ......
  125. } else {
  126. ......
  127. }
  128. t->work.type = BINDER_WORK_TRANSACTION;
  129. list_add_tail(&t->work.entry, target_list);
  130. tcomplete->type = BINDER_WORK_TRANSACTION_COMPLETE;
  131. list_add_tail(&tcomplete->entry, &thread->todo);
  132. if (target_wait)
  133. wake_up_interruptible(target_wait);
  134. return;
  135. ......
  136. }

这次进入binder_transaction函数的情形和上面介绍的binder_transaction函数的情形基本一致,只是这里的proc、
thread和target_proc、target_thread调换了角色,这里的proc和thread指的是Service
Manager进程,而target_proc和target_thread指的是刚才请求SVC_MGR_CHECK_SERVICE的进程。

那么,这次是如何找到target_proc和target_thread呢。首先,我们注意到,这里的reply等于1,其次,上面我们提
到,Binder驱动程序在唤醒Service Manager,告诉它有一个事务t要处理时,事务t虽然从Service
Manager的todo队列中删除了,但是仍然保留在transaction_stack中。因此,这里可以从
thread->transaction_stack找回这个等待回复的事务t,然后通过它找回target_proc和
target_thread:

  1. in_reply_to = thread->transaction_stack;
  2. target_thread = in_reply_to->from;
  3. target_list = &target_thread->todo;
  4. target_wait = &target_thread->wait;

再接着往下看,由于Service
Manager返回来了一个Binder引用,所以这里要处理一下,就是中间的for循环了。这是一个BINDER_TYPE_HANDLE类型的
Binder引用,这是前面设置的。先把t->buffer->data的内容转换为一个struct
flat_binder_object对象fp,这里的fp->handle值就是这个Service在Service
Manager进程里面的引用值了。接通过调用binder_get_ref函数得到Binder引用对象struct
binder_ref类型的对象ref:

  1. struct binder_ref *ref = binder_get_ref(proc, fp->handle);

这里一定能找到,因为前面MediaPlayerService执行IServiceManager::addService的时候把自己添加到
Service Manager的时候,会在Service
Manager进程中创建这个Binder引用,然后把这个Binder引用的句柄值返回给Service Manager用户空间。

这里面的ref->node->proc不等于target_proc,因为这个Binder实体是属于创建
MediaPlayerService的进程的,而不是请求这个服务的远程接口的进程的,因此,这里调用binder_get_ref_for_node
函数为这个Binder实体在target_proc创建一个引用:

  1. struct binder_ref *new_ref;
  2. new_ref = binder_get_ref_for_node(target_proc, ref->node);

然后增加引用计数:

  1. binder_inc_ref(new_ref, fp->type == BINDER_TYPE_HANDLE, NULL);

这样,返回数据中的Binder对象就处理完成了。注意,这里会把fp->handle的值改为在target_proc中的引用值:

  1. fp->handle = new_ref->desc;

这里就相当于是把t->buffer->data里面的Binder对象的句柄值改写了。因为这是在另外一个不同的进程里面的Binder引用,所以句柄值当然要用新的了。这个值最终是要拷贝回target_proc进程的用户空间去的。

再往下看:

  1. if (reply) {
  2. BUG_ON(t->buffer->async_transaction != 0);
  3. binder_pop_transaction(target_thread, in_reply_to);
  4. } else if (!(t->flags & TF_ONE_WAY)) {
  5. ......
  6. } else {
  7. ......
  8. }

这里reply等于1,执行binder_pop_transaction函数把当前事务in_reply_to从
target_thread->transaction_stack队列中删掉,这是上次调用binder_transaction函数的时候设置
的,现在不需要了,所以把它删掉。

再往后的逻辑就跟前面执行binder_transaction函数时候一样了,这里不再介绍。最后的结果就是唤醒请求SVC_MGR_CHECK_SERVICE操作的线程:

  1. if (target_wait)
  2. wake_up_interruptible(target_wait);

这样,Service
Manger回复调用SVC_MGR_CHECK_SERVICE请求就算完成了,重新回到frameworks/base/cmds
/servicemanager/binder.c文件中的binder_loop函数等待下一个Client请求的到来。事实上,Service
Manger回到binder_loop函数再次执行ioctl函数时候,又会再次进入到binder_thread_read函数。这时个会发现
thread->todo不为空,这是因为刚才我们调用了:

  1. list_add_tail(&tcomplete->entry, &thread->todo);

把一个工作项tcompelete放在了在thread->todo中,这个tcompelete的type为BINDER_WORK_TRANSACTION_COMPLETE,因此,Binder驱动程序会执行下面操作:

  1. switch (w->type) {
  2. case BINDER_WORK_TRANSACTION_COMPLETE: {
  3. cmd = BR_TRANSACTION_COMPLETE;
  4. if (put_user(cmd, (uint32_t __user *)ptr))
  5. return -EFAULT;
  6. ptr += sizeof(uint32_t);
  7. list_del(&w->entry);
  8. kfree(w);
  9. } break;
  10. ......
  11. }

binder_loop函数执行完这个ioctl调用后,才会在下一次调用ioctl进入到Binder驱动程序进入休眠状态,等待下一次Client的请求。
      上面讲到调用请求SVC_MGR_CHECK_SERVICE操作的线程被唤醒了,于是,重新执行binder_thread_read函数:

  1. static int
  2. binder_thread_read(struct binder_proc *proc, struct binder_thread *thread,
  3. void  __user *buffer, int size, signed long *consumed, int non_block)
  4. {
  5. void __user *ptr = buffer + *consumed;
  6. void __user *end = buffer + size;
  7. int ret = 0;
  8. int wait_for_proc_work;
  9. if (*consumed == 0) {
  10. if (put_user(BR_NOOP, (uint32_t __user *)ptr))
  11. return -EFAULT;
  12. ptr += sizeof(uint32_t);
  13. }
  14. retry:
  15. wait_for_proc_work = thread->transaction_stack == NULL && list_empty(&thread->todo);
  16. ......
  17. if (wait_for_proc_work) {
  18. ......
  19. } else {
  20. if (non_block) {
  21. if (!binder_has_thread_work(thread))
  22. ret = -EAGAIN;
  23. } else
  24. ret = wait_event_interruptible(thread->wait, binder_has_thread_work(thread));
  25. }
  26. ......
  27. while (1) {
  28. uint32_t cmd;
  29. struct binder_transaction_data tr;
  30. struct binder_work *w;
  31. struct binder_transaction *t = NULL;
  32. if (!list_empty(&thread->todo))
  33. w = list_first_entry(&thread->todo, struct binder_work, entry);
  34. else if (!list_empty(&proc->todo) && wait_for_proc_work)
  35. w = list_first_entry(&proc->todo, struct binder_work, entry);
  36. else {
  37. if (ptr - buffer == 4 && !(thread->looper & BINDER_LOOPER_STATE_NEED_RETURN)) /* no data added */
  38. goto retry;
  39. break;
  40. }
  41. ......
  42. switch (w->type) {
  43. case BINDER_WORK_TRANSACTION: {
  44. t = container_of(w, struct binder_transaction, work);
  45. } break;
  46. ......
  47. }
  48. if (!t)
  49. continue;
  50. BUG_ON(t->buffer == NULL);
  51. if (t->buffer->target_node) {
  52. ......
  53. } else {
  54. tr.target.ptr = NULL;
  55. tr.cookie = NULL;
  56. cmd = BR_REPLY;
  57. }
  58. tr.code = t->code;
  59. tr.flags = t->flags;
  60. tr.sender_euid = t->sender_euid;
  61. if (t->from) {
  62. ......
  63. } else {
  64. tr.sender_pid = 0;
  65. }
  66. tr.data_size = t->buffer->data_size;
  67. tr.offsets_size = t->buffer->offsets_size;
  68. tr.data.ptr.buffer = (void *)t->buffer->data + proc->user_buffer_offset;
  69. tr.data.ptr.offsets = tr.data.ptr.buffer + ALIGN(t->buffer->data_size, sizeof(void *));
  70. if (put_user(cmd, (uint32_t __user *)ptr))
  71. return -EFAULT;
  72. ptr += sizeof(uint32_t);
  73. if (copy_to_user(ptr, &tr, sizeof(tr)))
  74. return -EFAULT;
  75. ptr += sizeof(tr);
  76. ......
  77. list_del(&t->work.entry);
  78. t->buffer->allow_user_free = 1;
  79. if (cmd == BR_TRANSACTION && !(t->flags & TF_ONE_WAY)) {
  80. ......
  81. } else {
  82. t->buffer->transaction = NULL;
  83. kfree(t);
  84. binder_stats.obj_deleted[BINDER_STAT_TRANSACTION]++;
  85. }
  86. break;
  87. }
  88. done:
  89. ......
  90. return 0;
  91. }

就是从下面这个调用:

  1. ret = wait_event_interruptible(thread->wait, binder_has_thread_work(thread));

被唤醒过来了。在while循环中,从thread->todo得到w,w->type为BINDER_WORK_TRANSACTION,
于是,得到t。从上面可以知道,Service
Manager返回来了一个Binder引用和一个结果码0回来,写在t->buffer->data里面,现在把
t->buffer->data加上proc->user_buffer_offset,得到用户空间地址,保存在
tr.data.ptr.buffer里面,这样用户空间就可以访问这个数据了。由于cmd不等于BR_TRANSACTION,这时就可以把t删除掉
了,因为以后都不需要用了。
       执行完这个函数后,就返回到binder_ioctl函数,执行下面语句,把数据返回给用户空间:

  1. if (copy_to_user(ubuf, &bwr, sizeof(bwr))) {
  2. ret = -EFAULT;
  3. goto err;
  4. }

接着返回到用户空间IPCThreadState::talkWithDriver函数,最后返回到IPCThreadState::waitForResponse函数,最终执行到下面语句:

  1. status_t IPCThreadState::waitForResponse(Parcel *reply, status_t *acquireResult)
  2. {
  3. int32_t cmd;
  4. int32_t err;
  5. while (1) {
  6. if ((err=talkWithDriver()) < NO_ERROR) break;
  7. ......
  8. cmd = mIn.readInt32();
  9. ......
  10. switch (cmd) {
  11. ......
  12. case BR_REPLY:
  13. {
  14. binder_transaction_data tr;
  15. err = mIn.read(&tr, sizeof(tr));
  16. LOG_ASSERT(err == NO_ERROR, "Not enough command data for brREPLY");
  17. if (err != NO_ERROR) goto finish;
  18. if (reply) {
  19. if ((tr.flags & TF_STATUS_CODE) == 0) {
  20. reply->ipcSetDataReference(
  21. reinterpret_cast<const uint8_t*>(tr.data.ptr.buffer),
  22. tr.data_size,
  23. reinterpret_cast<const size_t*>(tr.data.ptr.offsets),
  24. tr.offsets_size/sizeof(size_t),
  25. freeBuffer, this);
  26. } else {
  27. ......
  28. }
  29. } else {
  30. ......
  31. }
  32. }
  33. goto finish;
  34. ......
  35. }
  36. }
  37. finish:
  38. ......
  39. return err;
  40. }

注意,这里的tr.flags等于0,这个是在上面的binder_send_reply函数里设置的。接着就把结果保存在reply了:

  1. reply->ipcSetDataReference(
  2. reinterpret_cast<const uint8_t*>(tr.data.ptr.buffer),
  3. tr.data_size,
  4. reinterpret_cast<const size_t*>(tr.data.ptr.offsets),
  5. tr.offsets_size/sizeof(size_t),
  6. freeBuffer, this);

我们简单看一下Parcel::ipcSetDataReference函数的实现:

  1. void Parcel::ipcSetDataReference(const uint8_t* data, size_t dataSize,
  2. const size_t* objects, size_t objectsCount, release_func relFunc, void* relCookie)
  3. {
  4. freeDataNoInit();
  5. mError = NO_ERROR;
  6. mData = const_cast<uint8_t*>(data);
  7. mDataSize = mDataCapacity = dataSize;
  8. //LOGI("setDataReference Setting data size of %p to %lu (pid=%d)\n", this, mDataSize, getpid());
  9. mDataPos = 0;
  10. LOGV("setDataReference Setting data pos of %p to %d\n", this, mDataPos);
  11. mObjects = const_cast<size_t*>(objects);
  12. mObjectsSize = mObjectsCapacity = objectsCount;
  13. mNextObjectHint = 0;
  14. mOwner = relFunc;
  15. mOwnerCookie = relCookie;
  16. scanForFds();
  17. }

上面提到,返回来的数据中有一个Binder引用,因此,这里的mObjectSize等于1,这个Binder引用对应的位置记录在mObjects成员变量中。

从这里层层返回,最后回到BpServiceManager::checkService函数中:

  1. virtual sp<IBinder> BpServiceManager::checkService( const String16& name) const
  2. {
  3. Parcel data, reply;
  4. data.writeInterfaceToken(IServiceManager::getInterfaceDescriptor());
  5. data.writeString16(name);
  6. remote()->transact(CHECK_SERVICE_TRANSACTION, data, &reply);
  7. return reply.readStrongBinder();
  8. }

这里就是从:

  1. remote()->transact(CHECK_SERVICE_TRANSACTION, data, &reply);

返回来了。我们接着看一下reply.readStrongBinder函数的实现:

  1. sp<IBinder> Parcel::readStrongBinder() const
  2. {
  3. sp<IBinder> val;
  4. unflatten_binder(ProcessState::self(), *this, &val);
  5. return val;
  6. }

这里调用了unflatten_binder函数来构造一个Binder对象:

  1. status_t unflatten_binder(const sp<ProcessState>& proc,
  2. const Parcel& in, sp<IBinder>* out)
  3. {
  4. const flat_binder_object* flat = in.readObject(false);
  5. if (flat) {
  6. switch (flat->type) {
  7. case BINDER_TYPE_BINDER:
  8. *out = static_cast<IBinder*>(flat->cookie);
  9. return finish_unflatten_binder(NULL, *flat, in);
  10. case BINDER_TYPE_HANDLE:
  11. *out = proc->getStrongProxyForHandle(flat->handle);
  12. return finish_unflatten_binder(
  13. static_cast<BpBinder*>(out->get()), *flat, in);
  14. }
  15. }
  16. return BAD_TYPE;
  17. }

这里的flat->type是BINDER_TYPE_HANDLE,因此调用ProcessState::getStrongProxyForHandle函数:

  1. sp<IBinder> ProcessState::getStrongProxyForHandle(int32_t handle)
  2. {
  3. sp<IBinder> result;
  4. AutoMutex _l(mLock);
  5. handle_entry* e = lookupHandleLocked(handle);
  6. if (e != NULL) {
  7. // We need to create a new BpBinder if there isn't currently one, OR we
  8. // are unable to acquire a weak reference on this current one.  See comment
  9. // in getWeakProxyForHandle() for more info about this.
  10. IBinder* b = e->binder;
  11. if (b == NULL || !e->refs->attemptIncWeak(this)) {
  12. b = new BpBinder(handle);
  13. e->binder = b;
  14. if (b) e->refs = b->getWeakRefs();
  15. result = b;
  16. } else {
  17. // This little bit of nastyness is to allow us to add a primary
  18. // reference to the remote proxy when this team doesn't have one
  19. // but another team is sending the handle to us.
  20. result.force_set(b);
  21. e->refs->decWeak(this);
  22. }
  23. }
  24. return result;
  25. }

这里我们可以看到,ProcessState会把使用过的Binder远程接口(BpBinder)缓存起来,这样下次从Service
Manager那里请求得到相同的句柄(Handle)时就可以直接返回这个Binder远程接口了,不用再创建一个出来。这里是第一次使用,因
此,e->binder为空,于是创建了一个BpBinder对象:

  1. b = new BpBinder(handle);
  2. e->binder = b;
  3. if (b) e->refs = b->getWeakRefs();
  4. result = b;

最后,函数返回到IMediaDeathNotifier::getMediaPlayerService这里,从这个语句返回:

  1. binder = sm->getService(String16("media.player"));

这里,就相当于是:

  1. binder = new BpBinder(handle);

最后,函数调用:

  1. sMediaPlayerService = interface_cast<IMediaPlayerService>(binder);

到了这里,我们可以参考一下前面一篇文章浅谈Android系统进程间通信(IPC)机制Binder中的Server和Client获得Service Manager,就会知道,这里的interface_cast实际上最终调用了IMediaPlayerService::asInterface函数:

  1. android::sp<IMediaPlayerService> IMediaPlayerService::asInterface(const android::sp<android::IBinder>& obj)
  2. {
  3. android::sp<IServiceManager> intr;
  4. if (obj != NULL) {
  5. intr = static_cast<IMediaPlayerService*>(
  6. obj->queryLocalInterface(IMediaPlayerService::descriptor).get());
  7. if (intr == NULL) {
  8. intr = new BpMediaPlayerService(obj);
  9. }
  10. }
  11. return intr;
  12. }

这里的obj就是BpBinder,而BpBinder::queryLocalInterface返回NULL,因此就创建了一个BpMediaPlayerService对象:

  1. intr = new BpMediaPlayerService(new BpBinder(handle));

因此,我们最终就得到了一个BpMediaPlayerService对象,达到我们最初的目标。

有了这个BpMediaPlayerService这个远程接口之后,MediaPlayer就可以调用MediaPlayerService的服务了。

至此,Android系统进程间通信(IPC)机制Binder中的Client如何通过Service Manager的getService函数获得Server远程接口的过程就分析完了,Binder机制的学习就暂告一段落了。

不过,细心的读者可能会发现,我们这里介绍的Binder机制都是基于C/C++语言实现的,但是我们在编写应用程序都是基于Java语言的,那么,我
们如何使用Java语言来使用系统的Binder机制来进行进程间通信呢?这就是下一篇文章要介绍的内容了,敬请关注。

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