android程序間通訊之Binder學習筆記（一）

摘要： Binder Binder 是一種程序間通訊機制，基於開源的 OpenBinder 實現；OpenBinder 起初由 Be Inc. 開發，後由 Plam Inc. 接手。 從字面上來解釋 Binder 有膠水、粘合劑的意思，顧名思義就是粘和不同的程序，使之實現通訊。 Andro...

Binder

Binder 是一種程序間通訊機制，基於開源的 OpenBinder 實現；OpenBinder 起初由 Be Inc. 開發，後由 Plam Inc. 接手。

從字面上來解釋 Binder 有膠水、粘合劑的意思，顧名思義就是粘和不同的程序，使之實現通訊。

Android系統是基於Linux系統的，理論上應該使用Linux內建的IPC方式。Linux中的IPC方式有管道、訊號量、共享記憶體、訊息佇列、Socket，Android使用的Binder機制不屬於Linux。

Android不繼承Linux中原有的IPC方式，而選擇使用Binder，說明Binder具有一定的優勢。

為什麼使用Binder

• 通訊方式 程式設計過程中，常常會用到Client-Server的通訊方式，但在Linux的五種IPC機制中，只有Socket支援這種通訊方式。
• 傳輸效能 Socket作為一款通用介面，其傳輸效率低，開銷大，主要用在跨網路的程序間通訊和本機上程序間的低速通訊；訊息佇列和管道採用儲存-轉發方式，即資料先從傳送方拷貝到記憶體開闢的快取區中，然後再從核心快取區拷貝到接收方快取區，至少有兩次拷貝過程；共享記憶體雖然無需拷貝，但控制複雜，難以使用；而Binder只需要拷貝一次；
• 安全性 Android作為一個開放式的平臺，應用程式的來源廣泛，因此確保只能終端的安全是非常重要的。Linux傳統的IPC沒有任何安全措施，完全依賴上層協議來確保，具體有以下兩點表現：
  第一，傳統IPC的接收方無法獲得對方可靠的UID/PID（使用者ID/程序ID），從而無法鑑別對方身份，使用傳統IPC時只能由使用者在資料包裡填入UID/PID，但這樣不可靠，容易被惡意程式利用；
  第二，傳統IPC的訪問接入點是開放的，無法建立私有通訊，只要知道這些接入點的程式都可以和對端建立連線，這樣無法阻止惡意程式通過猜測接收方的地址獲得連線。

Binder 通訊原理

Binder主要分為四個模組：

• Client程序 客戶端，例如各個app
• Server程序 伺服器
• Binder驅動 驅動，執行在核心態
• ServiceManager 伺服器管理程序

Binder驅動 和 Service Manager程序 屬於 Android基礎架構（即系統已經實現好了）；而Client 程序 和 Server 程序 屬於Android應用層（需要開發者自己實現）。

service manager

Service Manager是一個linux級的程序,顧名思義，就是service的管理器。

這裡的service的概念和init過程中init.rc中的service是不同，init.rc中的service是都是linux程序，但是這裡的service它並不一定是一個程序，也就是說可能一個或多個service屬於同一個linux程序。

任何service在被使用之前，均要向SM(Service Manager)註冊，同時客戶端需要訪問某個service時，應該首先向SM查詢是否存在該服務。

如果SM存在這個service，那麼會將該service的handle返回給client，handle是每個service的唯一識別符號。

SM的入口函式在service_manager.c中，用興趣的可以檢視下。

int main(int argc, char **argv)
{
struct binder_state *bs;
void *svcmgr = BINDER_SERVICE_MANAGER;

bs = binder_open(128*1024);

if (binder_become_context_manager(bs)) {
LOGE("cannot become context manager (%s)/n", strerror(errno));
return -1;
}

svcmgr_handle = svcmgr;
binder_loop(bs, svcmgr_handler);
return 0;
}

這裡不在過多解釋，本篇只介紹如何使用Binder

Binder驅動

Binder驅動是Binder機制中進行程序間通訊的介質。

Binder驅動會對具有跨程序傳遞能力的物件做特殊處理，自動完成代理物件和本地物件的轉換。 說白了就是一種地址對映。

具體機制來自於一遍部落格，在參考中已經列出，畫的很詳細：

通訊步驟

使用Binder實現通訊大致分為四步：

1.註冊服務(將伺服器端註冊到ServiceManager)

2.獲取服務(客戶端獲取服務端資訊)

3.使用服務(j呼叫返回的代理伺服器，向伺服器端傳送資料)

4.接受服務（伺服器端，即可接受到資料，實現通訊過程）

參考