Binder进程与线程ProcessState以及IPCThreadState

发布时间：2020-12-14 04:44:50 所属栏目：大数据来源：网络整理

导读：ProcessState以及IPCThreadState ProcessState是负责打开Binder节点并做mmap映射，IPCThreadState是负责与Binder驱动进行具体的命令交互。 ProcessState 实现ProcessState的主要关键点有以下几个：保证同一进程只有一个ProcessState实例，且只有在ProcessSt

ProcessState以及IPCThreadState

ProcessState是负责打开Binder节点并做mmap映射，IPCThreadState是负责与Binder驱动进行具体的命令交互。

ProcessState

实现ProcessState的主要关键点有以下几个：

保证同一进程只有一个ProcessState实例，且只有在ProcessState对象建立时才打开Binder设备以及做内存映射
向上层提供IPc服务
与IPCThreadState分工

首先分析第一个点：
源码位置：/frameworks/native/libs/binder/ProcessState.cpp

sp<ProcessState> ProcessState::self()
{
    if (gProcess != NULL) return gProcess;

    AutoMutex _l(gProcessMutex);
    if (gProcess == NULL) gProcess = new ProcessState;
    return gProcess;
}

可以看到，在这里也是先检查是否存在一个已经实例化的prosessstate，否则创建一个，所以获取ProcessState对象，需要通过这个self方法。
接下来需要一步步的观察这个新建的过程当中实现的原理。

分析构造函数：

ProcessState::ProcessState()
    : mDriverFD(open_driver()),mVMStart(MAP_FAILED),mManagesContexts(false),mBinderContextCheckFunc(NULL),mBinderContextUserData(NULL),mThreadPoolStarted(false),mThreadPoolSeq(1)
{
    if (mDriverFD >= 0) {
        mVMStart = mmap(0,BINDER_VM_SIZE,PROT_READ,MAP_PRIVATE | MAP_NORESERVE,mDriverFD,0);
        if (mVMStart == MAP_FAILED) {
            // *sigh*
            LOGE("Using /dev/binder failed: unable to mmap transaction memory.n");
            close(mDriverFD);
            mDriverFD = -1;
        }
#else
        mDriverFD = -1;
#endif
    }
    if (mDriverFD < 0) {
        // Need to run without the driver,starting our own thread pool.
    }
}

可以看到有两个之前学习的时候了解到了，与Binder驱动紧密相关的方法：
一个是open_driver(),另一个是下面的mmap(),也就是最终打开了Binder结点以及进行了内存块的映射。

接下来分析在之前用到的获取IBinder的对象时的一个方法：getContextObject
在这个方法中，传入了一个handel，最终得到了一个BpBinder，而这个BpBinder是Binder在Native层的代理。

IPCThreadState

代码位置：/frameworks/native/libs/binder/IPCThreadState.cpp

单实例构造函数：

IPCThreadState* IPCThreadState::self()
{
    if (gHaveTLS) { 
    //当执行完第一次之后，再次运行的时候就已经有IPCThreadState实例，只需要获取就可以使用
restart:
        const pthread_key_t k = gTLS;
        IPCThreadState* st = (IPCThreadState*)pthread_getspecific(k);
        if (st) return st;
        return new IPCThreadState;
    }

    if (gShutdown) {
        ALOGW("Calling IPCThreadState::self() during shutdown is dangerous,expect a crash.n");
        return NULL;
    }

    pthread_mutex_lock(&gTLSMutex);
    if (!gHaveTLS) {       
    //初始的gHaveTLS的值false，所以第一次调用的时候，会执行这里的代码
    //随后将gHaveTLS设置为true
        int key_create_value = pthread_key_create(&gTLS,threadDestructor);
        if (key_create_value != 0) {
            pthread_mutex_unlock(&gTLSMutex);
            ALOGW("IPCThreadState::self() unable to create TLS key,expect a crash: %sn",strerror(key_create_value));
            return NULL;
        }
        gHaveTLS = true;
    }
    pthread_mutex_unlock(&gTLSMutex);
    goto restart;
}

通过上面的方法，就能保证“线程单实例”的目的

现有的调用分析顺序是：
[email?protected]>[email?protected]>[email?protected]>[email?protected]</br>
不管是读取还是写入，Binder驱动都只是发挥中间人的作用，真正处理请求的还是Binder Client以及Binder Server双方。
真正与Binder打交道的地方时talkWithDriver中的ioctl()

（编辑：李大同）

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