Android系统进程间通信(IPC)机制Binder中的Server启动过程源代码分析(1)-阿里云开发者社区

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Android系统进程间通信(IPC)机制Binder中的Server启动过程源代码分析(1)

简介:

 在前面一篇文章浅谈Android系统进程间通信(IPC)机制Binder中的Server和Client获得Service Manager接口之路中,介绍了在Android系统中Binder进程间通信机制中的Server角色是如何获得Service Manager远程接口的,即defaultServiceManager函数的实现。Server获得了Service Manager远程接口之后,就要把自己的Service添加到Service Manager中去,然后把自己启动起来,等待Client的请求。本文将通过分析源代码了解Server的启动过程是怎么样的。

        本文通过一个具体的例子来说明Binder机制中Server的启动过程。我们知道,在Android系统中,提供了多媒体播放的功能,这个功能是以服务的形式来提供的。这里,我们就通过分析MediaPlayerService的实现来了解Media Server的启动过程。

        首先,看一下MediaPlayerService的类图,以便我们理解下面要描述的内容。

 

   我们将要介绍的主角MediaPlayerService继承于BnMediaPlayerService类,熟悉Binder机制的同学应该知道BnMediaPlayerService是一个Binder Native类,用来处理Client请求的。BnMediaPlayerService继承于BnInterface<IMediaPlayerService>类,BnInterface是一个模板类,它定义在frameworks/base/include/binder/IInterface.h文件中:

 


  1. template<typename INTERFACE>  
  2. class BnInterface : public INTERFACE, public BBinder  
  3. {  
  4. public:  
  5.     virtual sp<IInterface>      queryLocalInterface(const String16& _descriptor);  
  6.     virtual const String16&     getInterfaceDescriptor() const;  
  7.  
  8. protected:  
  9.     virtual IBinder*            onAsBinder();  
  10. }; 

这里可以看出,BnMediaPlayerService实际是继承了IMediaPlayerService和BBinder类。IMediaPlayerService和BBinder类又分别继承了IInterface和IBinder类,IInterface和IBinder类又同时继承了RefBase类。

 

       实际上,BnMediaPlayerService并不是直接接收到Client处发送过来的请求,而是使用了IPCThreadState接收Client处发送过来的请求,而IPCThreadState又借助了ProcessState类来与Binder驱动程序交互。有关IPCThreadState和ProcessState的关系,可以参考上一篇文章浅谈Android系统进程间通信(IPC)机制Binder中的Server和Client获得Service Manager接口之路,接下来也会有相应的描述。IPCThreadState接收到了Client处的请求后,就会调用BBinder类的transact函数,并传入相关参数,BBinder类的transact函数最终调用BnMediaPlayerService类的onTransact函数,于是,就开始真正地处理Client的请求了。

      了解了MediaPlayerService类结构之后,就要开始进入到本文的主题了。

      首先,看看MediaPlayerService是如何启动的。启动MediaPlayerService的代码位于frameworks/base/media/mediaserver/main_mediaserver.cpp文件中:

 


  1. int main(int argc, char** argv)  
  2. {  
  3.     sp<ProcessState> proc(ProcessState::self());  
  4.     sp<IServiceManager> sm = defaultServiceManager();  
  5.     LOGI("ServiceManager: %p", sm.get());  
  6.     AudioFlinger::instantiate();  
  7.     MediaPlayerService::instantiate();  
  8.     CameraService::instantiate();  
  9.     AudioPolicyService::instantiate();  
  10.     ProcessState::self()->startThreadPool();  
  11.     IPCThreadState::self()->joinThreadPool();  

  这里我们不关注AudioFlinger和CameraService相关的代码。

 

       先看下面这句代码:

 


  1. sp<ProcessState> proc(ProcessState::self()); 

这句代码的作用是通过ProcessState::self()调用创建一个ProcessState实例。ProcessState::self()是ProcessState类的一个静态成员变量,定义在frameworks/base/libs/binder/ProcessState.cpp文件中:

 


  1. sp<ProcessState> ProcessState::self()  
  2. {  
  3.     if (gProcess != NULLreturn gProcess;  
  4.       
  5.     AutoMutex _l(gProcessMutex);  
  6.     if (gProcess == NULL) gProcess = new ProcessState;  
  7.     return gProcess;  

   这里可以看出,这个函数作用是返回一个全局唯一的ProcessState实例gProcess。全局唯一实例变量gProcess定义在frameworks/base/libs/binder/Static.cpp文件中:

 


  1. Mutex gProcessMutex;  
  2. sp<ProcessState> gProcess; 

  再来看ProcessState的构造函数:

 


  1. ProcessState::ProcessState()  
  2.     : mDriverFD(open_driver())  
  3.     , mVMStart(MAP_FAILED)  
  4.     , mManagesContexts(false)  
  5.     , mBinderContextCheckFunc(NULL)  
  6.     , mBinderContextUserData(NULL)  
  7.     , mThreadPoolStarted(false)  
  8.     , mThreadPoolSeq(1)  
  9. {  
  10.     if (mDriverFD >= 0) {  
  11.         // XXX Ideally, there should be a specific define for whether we  
  12.         // have mmap (or whether we could possibly have the kernel module  
  13.         // availabla).  
  14. #if !defined(HAVE_WIN32_IPC)  
  15.         // mmap the binder, providing a chunk of virtual address space to receive transactions.  
  16.         mVMStart = mmap(0, BINDER_VM_SIZE, PROT_READ, MAP_PRIVATE | MAP_NORESERVE, mDriverFD, 0);  
  17.         if (mVMStart == MAP_FAILED) {  
  18.             // *sigh*  
  19.             LOGE("Using /dev/binder failed: unable to mmap transaction memory.\n");  
  20.             close(mDriverFD);  
  21.             mDriverFD = -1;  
  22.         }  
  23. #else 
  24.         mDriverFD = -1;  
  25. #endif  
  26.     }  
  27.     if (mDriverFD < 0) {  
  28.         // Need to run without the driver, starting our own thread pool.  
  29.     }  

这个函数有两个关键地方,一是通过open_driver函数打开Binder设备文件/dev/binder,并将打开设备文件描述符保存在成员变量mDriverFD中;二是通过mmap来把设备文件/dev/binder映射到内存中。

 

        先看open_driver函数的实现,这个函数同样位于frameworks/base/libs/binder/ProcessState.cpp文件中:

 


  1. static int open_driver()  
  2. {  
  3.     if (gSingleProcess) {  
  4.         return -1;  
  5.     }  
  6.  
  7.     int fd = open("/dev/binder", O_RDWR);  
  8.     if (fd >= 0) {  
  9.         fcntl(fd, F_SETFD, FD_CLOEXEC);  
  10.         int vers;  
  11. #if defined(HAVE_ANDROID_OS)  
  12.         status_t result = ioctl(fd, BINDER_VERSION, &vers);  
  13. #else 
  14.         status_t result = -1;  
  15.         errno = EPERM;  
  16. #endif  
  17.         if (result == -1) {  
  18.             LOGE("Binder ioctl to obtain version failed: %s", strerror(errno));  
  19.             close(fd);  
  20.             fd = -1;  
  21.         }  
  22.         if (result != 0 || vers != BINDER_CURRENT_PROTOCOL_VERSION) {  
  23.             LOGE("Binder driver protocol does not match user space protocol!");  
  24.             close(fd);  
  25.             fd = -1;  
  26.         }  
  27. #if defined(HAVE_ANDROID_OS)  
  28.         size_t maxThreads = 15;  
  29.         result = ioctl(fd, BINDER_SET_MAX_THREADS, &maxThreads);  
  30.         if (result == -1) {  
  31.             LOGE("Binder ioctl to set max threads failed: %s", strerror(errno));  
  32.         }  
  33. #endif  
  34.           
  35.     } else {  
  36.         LOGW("Opening '/dev/binder' failed: %s\n", strerror(errno));  
  37.     }  
  38.     return fd;  

   这个函数的作用主要是通过open文件操作函数来打开/dev/binder设备文件,然后再调用ioctl文件控制函数来分别执行BINDER_VERSION和BINDER_SET_MAX_THREADS两个命令来和Binder驱动程序进行交互,前者用于获得当前Binder驱动程序的版本号,后者用于通知Binder驱动程序,MediaPlayerService最多可同时启动15个线程来处理Client端的请求。
 

        open在Binder驱动程序中的具体实现,请参考前面一篇文章浅谈Service Manager成为Android进程间通信(IPC)机制Binder守护进程之路,这里不再重复描述。打开/dev/binder设备文件后,Binder驱动程序就为MediaPlayerService进程创建了一个struct binder_proc结构体实例来维护MediaPlayerService进程上下文相关信息。

        我们来看一下ioctl文件操作函数执行BINDER_VERSION命令的过程:

 


  1. status_t result = ioctl(fd, BINDER_VERSION, &vers); 

  这个函数调用最终进入到Binder驱动程序的binder_ioctl函数中,我们只关注BINDER_VERSION相关的部分逻辑:
 


  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.  
  9.     /*printk(KERN_INFO "binder_ioctl: %d:%d %x %lx\n", proc->pid, current->pid, cmd, arg);*/  
  10.  
  11.     ret = wait_event_interruptible(binder_user_error_wait, binder_stop_on_user_error < 2);  
  12.     if (ret)  
  13.         return ret;  
  14.  
  15.     mutex_lock(&binder_lock);  
  16.     thread = binder_get_thread(proc);  
  17.     if (thread == NULL) {  
  18.         ret = -ENOMEM;  
  19.         goto err;  
  20.     }  
  21.  
  22.     switch (cmd) {  
  23.     ......  
  24.     case BINDER_VERSION:  
  25.         if (size != sizeof(struct binder_version)) {  
  26.             ret = -EINVAL;  
  27.             goto err;  
  28.         }  
  29.         if (put_user(BINDER_CURRENT_PROTOCOL_VERSION, &((struct binder_version *)ubuf)->protocol_version)) {  
  30.             ret = -EINVAL;  
  31.             goto err;  
  32.         }  
  33.         break;  
  34.     ......  
  35.     }  
  36.     ret = 0;  
  37. err:  
  38.         ......  
  39.     return ret;  

   很简单,只是将BINDER_CURRENT_PROTOCOL_VERSION写入到传入的参数arg指向的用户缓冲区中去就返回了。BINDER_CURRENT_PROTOCOL_VERSION是一个宏,定义在kernel/common/drivers/staging/android/binder.h文件中:

 


  1. /* This is the current protocol version. */  
  2. #define BINDER_CURRENT_PROTOCOL_VERSION 7 

    这里为什么要把ubuf转换成struct binder_version之后,再通过其protocol_version成员变量再来写入呢,转了一圈,最终内容还是写入到ubuf中。我们看一下struct binder_version的定义就会明白,同样是在kernel/common/drivers/staging/android/binder.h文件中:

 


  1. /* Use with BINDER_VERSION, driver fills in fields. */  
  2. struct binder_version {  
  3.     /* driver protocol version -- increment with incompatible change */  
  4.     signed long protocol_version;  
  5. }; 

从注释中可以看出来,这里是考虑到兼容性,因为以后很有可能不是用signed long来表示版本号。

 

        这里有一个重要的地方要注意的是,由于这里是打开设备文件/dev/binder之后,第一次进入到binder_ioctl函数,因此,这里调用binder_get_thread的时候,就会为当前线程创建一个struct binder_thread结构体变量来维护线程上下文信息,具体可以参考浅谈Service Manager成为Android进程间通信(IPC)机制Binder守护进程之路一文。

        接着我们再来看一下ioctl文件操作函数执行BINDER_SET_MAX_THREADS命令的过程:

 


  1. result = ioctl(fd, BINDER_SET_MAX_THREADS, &maxThreads); 

 这个函数调用最终进入到Binder驱动程序的binder_ioctl函数中,我们只关注BINDER_SET_MAX_THREADS相关的部分逻辑:

 


  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.  
  9.     /*printk(KERN_INFO "binder_ioctl: %d:%d %x %lx\n", proc->pid, current->pid, cmd, arg);*/  
  10.  
  11.     ret = wait_event_interruptible(binder_user_error_wait, binder_stop_on_user_error < 2);  
  12.     if (ret)  
  13.         return ret;  
  14.  
  15.     mutex_lock(&binder_lock);  
  16.     thread = binder_get_thread(proc);  
  17.     if (thread == NULL) {  
  18.         ret = -ENOMEM;  
  19.         goto err;  
  20.     }  
  21.  
  22.     switch (cmd) {  
  23.     ......  
  24.     case BINDER_SET_MAX_THREADS:  
  25.         if (copy_from_user(&proc->max_threads, ubuf, sizeof(proc->max_threads))) {  
  26.             ret = -EINVAL;  
  27.             goto err;  
  28.         }  
  29.         break;  
  30.     ......  
  31.     }  
  32.     ret = 0;  
  33. err:  
  34.     ......  
  35.     return ret;  

 这里实现也是非常简单,只是简单地把用户传进来的参数保存在proc->max_threads中就完毕了。注意,这里再调用binder_get_thread函数的时候,就可以在proc->threads中找到当前线程对应的struct binder_thread结构了,因为前面已经创建好并保存在proc->threads红黑树中。

 

        回到ProcessState的构造函数中,这里还通过mmap函数来把设备文件/dev/binder映射到内存中,这个函数在浅谈Service Manager成为Android进程间通信(IPC)机制Binder守护进程之路一文也已经有详细介绍,这里不再重复描述。宏BINDER_VM_SIZE就定义在ProcessState.cpp文件中:

 


  1. #define BINDER_VM_SIZE ((1*1024*1024) - (4096 *2)) 

mmap函数调用完成之后,Binder驱动程序就为当前进程预留了BINDER_VM_SIZE大小的内存空间了。

 

        这样,ProcessState全局唯一变量gProcess就创建完毕了,回到frameworks/base/media/mediaserver/main_mediaserver.cpp文件中的main函数,下一步是调用defaultServiceManager函数来获得Service Manager的远程接口,这个已经在上一篇文章浅谈Android系统进程间通信(IPC)机制Binder中的Server和Client获得Service Manager接口之路有详细描述,读者可以回过头去参考一下。

        再接下来,就进入到MediaPlayerService::instantiate函数把MediaPlayerService添加到Service Manger中去了。这个函数定义在frameworks/base/media/libmediaplayerservice/MediaPlayerService.cpp文件中:

 


  1. void MediaPlayerService::instantiate() {  
  2.     defaultServiceManager()->addService(  
  3.             String16("media.player"), new MediaPlayerService());  

   我们重点看一下IServiceManger::addService的过程,这有助于我们加深对Binder机制的理解。

 

        在上一篇文章浅谈Android系统进程间通信(IPC)机制Binder中的Server和Client获得Service Manager接口之路中说到,defaultServiceManager返回的实际是一个BpServiceManger类实例,因此,我们看一下BpServiceManger::addService的实现,这个函数实现在frameworks/base/libs/binder/IServiceManager.cpp文件中:

 


  1. class BpServiceManager : public BpInterface<IServiceManager>  
  2. {  
  3. public:  
  4.     BpServiceManager(const sp<IBinder>& impl)  
  5.         : BpInterface<IServiceManager>(impl)  
  6.     {  
  7.     }  
  8.  
  9.     ......  
  10.  
  11.     virtual status_t addService(const String16& name, const sp<IBinder>& service)  
  12.     {  
  13.         Parcel data, reply;  
  14.         data.writeInterfaceToken(IServiceManager::getInterfaceDescriptor());  
  15.         data.writeString16(name);  
  16.         data.writeStrongBinder(service);  
  17.         status_t err = remote()->transact(ADD_SERVICE_TRANSACTION, data, &reply);  
  18.         return err == NO_ERROR ? reply.readExceptionCode()   
  19.     }  
  20.  
  21.     ......  
  22.  
  23. }; 

这里的Parcel类是用来于序列化进程间通信数据用的。
 

 

         先来看这一句的调用:

 


  1. data.writeInterfaceToken(IServiceManager::getInterfaceDescriptor()); 

 IServiceManager::getInterfaceDescriptor()返回来的是一个字符串,即"android.os.IServiceManager",具体可以参考IServiceManger的实现。我们看一下Parcel::writeInterfaceToken的实现,位于frameworks/base/libs/binder/Parcel.cpp文件中:

 


  1. // Write RPC headers.  (previously just the interface token)  
  2. status_t Parcel::writeInterfaceToken(const String16& interface)  
  3. {  
  4.     writeInt32(IPCThreadState::self()->getStrictModePolicy() |  
  5.                STRICT_MODE_PENALTY_GATHER);  
  6.     // currently the interface identification token is just its name as a string  
  7.     return writeString16(interface);  

  它的作用是写入一个整数和一个字符串到Parcel中去。

 

         再来看下面的调用:

 


  1. data.writeString16(name); 

 这里又是写入一个字符串到Parcel中去,这里的name即是上面传进来的“media.player”字符串。

 

        往下看:

 


  1. data.writeStrongBinder(service); 

 这里定入一个Binder对象到Parcel去。我们重点看一下这个函数的实现,因为它涉及到进程间传输Binder实体的问题,比较复杂,需要重点关注,同时,也是理解Binder机制的一个重点所在。注意,这里的service参数是一个MediaPlayerService对象。

 


  1. status_t Parcel::writeStrongBinder(const sp<IBinder>& val)  
  2. {  
  3.     return flatten_binder(ProcessState::self(), val, this);  

  看到flatten_binder函数,是不是似曾相识的感觉?我们在前面一篇文章浅谈Service Manager成为Android进程间通信(IPC)机制Binder守护进程之路中,曾经提到在Binder驱动程序中,使用struct flat_binder_object来表示传输中的一个binder对象,它的定义如下所示:

 


  1. /*  
  2.  * This is the flattened representation of a Binder object for transfer  
  3.  * between processes.  The 'offsets' supplied as part of a binder transaction 
  4.  * contains offsets into the data where these structures occur.  The Binder  
  5.  * driver takes care of re-writing the structure type and data as it moves  
  6.  * between processes.  
  7.  */  
  8. struct flat_binder_object {  
  9.     /* 8 bytes for large_flat_header. */  
  10.     unsigned long       type;  
  11.     unsigned long       flags;  
  12.  
  13.     /* 8 bytes of data. */  
  14.     union {  
  15.         void        *binder;    /* local object */  
  16.         signed long handle;     /* remote object */  
  17.     };  
  18.  
  19.     /* extra data associated with local object */  
  20.     void            *cookie;  
  21. }; 

 各个成员变量的含义请参考资料Android Binder设计与实现

 

        我们进入到flatten_binder函数看看:

 


  1. status_t flatten_binder(const sp<ProcessState>& proc,  
  2.     const sp<IBinder>& binder, Parcel* out)  
  3. {  
  4.     flat_binder_object obj;  
  5.       
  6.     obj.flags = 0x7f | FLAT_BINDER_FLAG_ACCEPTS_FDS;  
  7.     if (binder != NULL) {  
  8.         IBinder *local = binder->localBinder();  
  9.         if (!local) {  
  10.             BpBinder *proxy = binder->remoteBinder();  
  11.             if (proxy == NULL) {  
  12.                 LOGE("null proxy");  
  13.             }  
  14.             const int32_t handle = proxy ? proxy->handle() : 0;  
  15.             obj.type = BINDER_TYPE_HANDLE;  
  16.             obj.handle = handle;  
  17.             obj.cookie = NULL;  
  18.         } else {  
  19.             obj.type = BINDER_TYPE_BINDER;  
  20.             obj.binder = local->getWeakRefs();  
  21.             obj.cookie = local;  
  22.         }  
  23.     } else {  
  24.         obj.type = BINDER_TYPE_BINDER;  
  25.         obj.binder = NULL;  
  26.         obj.cookie = NULL;  
  27.     }  
  28.       
  29.     return finish_flatten_binder(binder, obj, out);  

  首先是初始化flat_binder_object的flags域:

 


  1. obj.flags = 0x7f | FLAT_BINDER_FLAG_ACCEPTS_FDS; 

 0x7f表示处理本Binder实体请求数据包的线程的最低优先级,FLAT_BINDER_FLAG_ACCEPTS_FDS表示这个Binder实体可以接受文件描述符,Binder实体在收到文件描述符时,就会在本进程中打开这个文件。

 

       传进来的binder即为MediaPlayerService::instantiate函数中new出来的MediaPlayerService实例,因此,不为空。又由于MediaPlayerService继承自BBinder类,它是一个本地Binder实体,因此binder->localBinder返回一个BBinder指针,而且肯定不为空,于是执行下面语句:

 


  1. obj.type = BINDER_TYPE_BINDER;  
  2. obj.binder = local->getWeakRefs();  
  3. obj.cookie = local

 设置了flat_binder_obj的其他成员变量,注意,指向这个Binder实体地址的指针local保存在flat_binder_obj的成员变量cookie中。

 

        函数调用finish_flatten_binder来将这个flat_binder_obj写入到Parcel中去:

 


  1. inline static status_t finish_flatten_binder(  
  2.     const sp<IBinder>& binder, const flat_binder_object& flat, Parcel* out)  
  3. {  
  4.     return out->writeObject(flat, false);  

   Parcel::writeObject的实现如下:

 


  1. status_t Parcel::writeObject(const flat_binder_object& val, bool nullMetaData)  
  2. {  
  3.     const bool enoughData = (mDataPos+sizeof(val)) <= mDataCapacity;  
  4.     const bool enoughObjects = mObjectsSize < mObjectsCapacity;  
  5.     if (enoughData && enoughObjects) {  
  6. restart_write:  
  7.         *reinterpret_cast<flat_binder_object*>(mData+mDataPos) = val;  
  8.           
  9.         // Need to write meta-data?  
  10.         if (nullMetaData || val.binder != NULL) {  
  11.             mObjects[mObjectsSize] = mDataPos;  
  12.             acquire_object(ProcessState::self(), val, this);  
  13.             mObjectsSize++;  
  14.         }  
  15.           
  16.         // remember if it's a file descriptor  
  17.         if (val.type == BINDER_TYPE_FD) {  
  18.             mHasFds = mFdsKnown = true;  
  19.         }  
  20.  
  21.         return finishWrite(sizeof(flat_binder_object));  
  22.     }  
  23.  
  24.     if (!enoughData) {  
  25.         const status_t err = growData(sizeof(val));  
  26.         if (err != NO_ERROR) return err;  
  27.     }  
  28.     if (!enoughObjects) {  
  29.         size_t newSize = ((mObjectsSize+2)*3)/2;  
  30.         size_t* objects = (size_t*)realloc(mObjects, newSize*sizeof(size_t));  
  31.         if (objects == NULLreturn NO_MEMORY;  
  32.         mObjects = objects;  
  33.         mObjectsCapacity = newSize;  
  34.     }  
  35.       
  36.     goto restart_write;  

 这里除了把flat_binder_obj写到Parcel里面之内,还要记录这个flat_binder_obj在Parcel里面的偏移位置:

 


  1. mObjects[mObjectsSize] = mDataPos; 

这里因为,如果进程间传输的数据间带有Binder对象的时候,Binder驱动程序需要作进一步的处理,以维护各个Binder实体的一致性,下面我们将会看到Binder驱动程序是怎么处理这些Binder对象的。

 

       再回到BpServiceManager::addService函数中,调用下面语句:

 


  1. status_t err = remote()->transact(ADD_SERVICE_TRANSACTION, data, &reply); 

 回到浅谈Android系统进程间通信(IPC)机制Binder中的Server和Client获得Service Manager接口之路一文中的类图中去看一下,这里的remote成员函数来自于BpRefBase类,它返回一个BpBinder指针。因此,我们继续进入到BpBinder::transact函数中去看看:

 


  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.  
  12.     return DEAD_OBJECT;  

这里又调用了IPCThreadState::transact进执行实际的操作。注意,这里的mHandle为0,code为ADD_SERVICE_TRANSACTION。ADD_SERVICE_TRANSACTION是上面以参数形式传进来的,那mHandle为什么是0呢?因为这里表示的是Service Manager远程接口,它的句柄值一定是0,具体请参考浅谈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。
       再进入到IPCThreadState::transact函数,看看做了些什么事情:

 


  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.  
  7.     flags |= TF_ACCEPT_FDS;  
  8.  
  9.     IF_LOG_TRANSACTIONS() {  
  10.         TextOutput::Bundle _b(alog);  
  11.         alog << "BC_TRANSACTION thr " << (void*)pthread_self() << " / hand " 
  12.             << handle << " / code " << TypeCode(code) << ": " 
  13.             << indent << data << dedent << endl;  
  14.     }  
  15.       
  16.     if (err == NO_ERROR) {  
  17.         LOG_ONEWAY(">>>> SEND from pid %d uid %d %s", getpid(), getuid(),  
  18.             (flags & TF_ONE_WAY) == 0 ? "READ REPLY" : "ONE WAY");  
  19.         err = writeTransactionData(BC_TRANSACTION, flags, handle, code, data, NULL);  
  20.     }  
  21.       
  22.     if (err != NO_ERROR) {  
  23.         if (reply) reply->setError(err);  
  24.         return (mLastError = err);  
  25.     }  
  26.       
  27.     if ((flags & TF_ONE_WAY) == 0) {  
  28.         #if 0  
  29.         if (code == 4) { // relayout  
  30.             LOGI(">>>>>> CALLING transaction 4");  
  31.         } else {  
  32.             LOGI(">>>>>> CALLING transaction %d", code);  
  33.         }  
  34.         #endif  
  35.         if (reply) {  
  36.             err = waitForResponse(reply);  
  37.         } else {  
  38.             Parcel fakeReply;  
  39.             err = waitForResponse(&fakeReply);  
  40.         }  
  41.         #if 0  
  42.         if (code == 4) { // relayout  
  43.             LOGI("<<<<<< RETURNING transaction 4");  
  44.         } else {  
  45.             LOGI("<<<<<< RETURNING transaction %d", code);  
  46.         }  
  47.         #endif  
  48.           
  49.         IF_LOG_TRANSACTIONS() {  
  50.             TextOutput::Bundle _b(alog);  
  51.             alog << "BR_REPLY thr " << (void*)pthread_self() << " / hand " 
  52.                 << handle << ": ";  
  53.             if (reply) alog << indent << *reply << dedent << endl;  
  54.             else alog << "(none requested)" << endl;  
  55.         }  
  56.     } else {  
  57.         err = waitForResponse(NULLNULL);  
  58.     }  
  59.       
  60.     return err;  

 IPCThreadState::transact函数的参数flags是一个默认值为0的参数,上面没有传相应的实参进来,因此,这里就为0。

 

        函数首先调用writeTransactionData函数准备好一个struct binder_transaction_data结构体变量,这个是等一下要传输给Binder驱动程序的。struct binder_transaction_data的定义我们在浅谈Service Manager成为Android进程间通信(IPC)机制Binder守护进程之路一文中有详细描述,读者不妨回过去读一下。这里为了方便描述,将struct binder_transaction_data的定义再次列出来:

 


  1. struct binder_transaction_data {  
  2.     /* The first two are only used for bcTRANSACTION and brTRANSACTION,  
  3.      * identifying the target and contents of the transaction.  
  4.      */  
  5.     union {  
  6.         size_t  handle; /* target descriptor of command transaction */  
  7.         void    *ptr;   /* target descriptor of return transaction */  
  8.     } target;  
  9.     void        *cookie;    /* target object cookie */  
  10.     unsigned int    code;       /* transaction command */  
  11.  
  12.     /* General information about the transaction. */  
  13.     unsigned int    flags;  
  14.     pid_t       sender_pid;  
  15.     uid_t       sender_euid;  
  16.     size_t      data_size;  /* number of bytes of data */  
  17.     size_t      offsets_size;   /* number of bytes of offsets */  
  18.  
  19.     /* If this transaction is inline, the data immediately  
  20.      * follows here; otherwise, it ends with a pointer to 
  21.      * the data buffer.  
  22.      */  
  23.     union {  
  24.         struct {  
  25.             /* transaction data */  
  26.             const void  *buffer;  
  27.             /* offsets from buffer to flat_binder_object structs */  
  28.             const void  *offsets;  
  29.         } ptr;  
  30.         uint8_t buf[8];  
  31.     } data;  
  32. }; 

   writeTransactionData函数的实现如下:

 


  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.  
  6.     tr.target.handle = handle;  
  7.     tr.code = code;  
  8.     tr.flags = binderFlags;  
  9.       
  10.     const status_t err = data.errorCheck();  
  11.     if (err == NO_ERROR) {  
  12.         tr.data_size = data.ipcDataSize();  
  13.         tr.data.ptr.buffer = data.ipcData();  
  14.         tr.offsets_size = data.ipcObjectsCount()*sizeof(size_t);  
  15.         tr.data.ptr.offsets = data.ipcObjects();  
  16.     } else if (statusBuffer) {  
  17.         tr.flags |= TF_STATUS_CODE;  
  18.         *statusBuffer = err;  
  19.         tr.data_size = sizeof(status_t);  
  20.         tr.data.ptr.buffer = statusBuffer;  
  21.         tr.offsets_size = 0;  
  22.         tr.data.ptr.offsets = NULL;  
  23.     } else {  
  24.         return (mLastError = err);  
  25.     }  
  26.       
  27.     mOut.writeInt32(cmd);  
  28.     mOut.write(&tr, sizeof(tr));  
  29.       
  30.     return NO_ERROR;  

   注意,这里的cmd为BC_TRANSACTION。 这个函数很简单,在这个场景下,就是执行下面语句来初始化本地变量tr:

 


  1. tr.data_size = data.ipcDataSize();  
  2. tr.data.ptr.buffer = data.ipcData();  
  3. tr.offsets_size = data.ipcObjectsCount()*sizeof(size_t);  
  4. tr.data.ptr.offsets = data.ipcObjects(); 

  回忆一下上面的内容,写入到tr.data.ptr.buffer的内容相当于下面的内容:

 


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

 其中包含了一个Binder实体MediaPlayerService,因此需要设置tr.offsets_size就为1,tr.data.ptr.offsets就指向了这个MediaPlayerService的地址在tr.data.ptr.buffer中的偏移量。最后,将tr的内容保存在IPCThreadState的成员变量mOut中。
       回到IPCThreadState::transact函数中,接下去看,(flags & TF_ONE_WAY) == 0为true,并且reply不为空,所以最终进入到waitForResponse(reply)这条路径来。我们看一下waitForResponse函数的实现:

 


  1. status_t IPCThreadState::waitForResponse(Parcel *reply, status_t *acquireResult)  
  2. {  
  3.     int32_t cmd;  
  4.     int32_t err;  
  5.  
  6.     while (1) {  
  7.         if ((err=talkWithDriver()) < NO_ERROR) break;  
  8.         err = mIn.errorCheck();  
  9.         if (err < NO_ERROR) break;  
  10.         if (mIn.dataAvail() == 0) continue;  
  11.           
  12.         cmd = mIn.readInt32();  
  13.           
  14.         IF_LOG_COMMANDS() {  
  15.             alog << "Processing waitForResponse Command: " 
  16.                 << getReturnString(cmd) << endl;  
  17.         }  
  18.  
  19.         switch (cmd) {  
  20.         case BR_TRANSACTION_COMPLETE:  
  21.             if (!reply && !acquireResult) goto finish;  
  22.             break;  
  23.           
  24.         case BR_DEAD_REPLY:  
  25.             err = DEAD_OBJECT;  
  26.             goto finish;  
  27.  
  28.         case BR_FAILED_REPLY:  
  29.             err = FAILED_TRANSACTION;  
  30.             goto finish;  
  31.           
  32.         case BR_ACQUIRE_RESULT:  
  33.             {  
  34.                 LOG_ASSERT(acquireResult != NULL"Unexpected brACQUIRE_RESULT");  
  35.                 const int32_t result = mIn.readInt32();  
  36.                 if (!acquireResult) continue;  
  37.                 *acquireResult = result ? NO_ERROR : INVALID_OPERATION;  
  38.             }  
  39.             goto finish;  
  40.           
  41.         case BR_REPLY:  
  42.             {  
  43.                 binder_transaction_data tr;  
  44.                 err = mIn.read(&tr, sizeof(tr));  
  45.                 LOG_ASSERT(err == NO_ERROR, "Not enough command data for brREPLY");  
  46.                 if (err != NO_ERROR) goto finish;  
  47.  
  48.                 if (reply) {  
  49.                     if ((tr.flags & TF_STATUS_CODE) == 0) {  
  50.                         reply->ipcSetDataReference(  
  51.                             reinterpret_cast<const uint8_t*>(tr.data.ptr.buffer),  
  52.                             tr.data_size,  
  53.                             reinterpret_cast<const size_t*>(tr.data.ptr.offsets),  
  54.                             tr.offsets_size/sizeof(size_t),  
  55.                             freeBuffer, this);  
  56.                     } else {  
  57.                         err = *static_cast<const status_t*>(tr.data.ptr.buffer);  
  58.                         freeBuffer(NULL,  
  59.                             reinterpret_cast<const uint8_t*>(tr.data.ptr.buffer),  
  60.                             tr.data_size,  
  61.                             reinterpret_cast<const size_t*>(tr.data.ptr.offsets),  
  62.                             tr.offsets_size/sizeof(size_t), this);  
  63.                     }  
  64.                 } else {  
  65.                     freeBuffer(NULL,  
  66.                         reinterpret_cast<const uint8_t*>(tr.data.ptr.buffer),  
  67.                         tr.data_size,  
  68.                         reinterpret_cast<const size_t*>(tr.data.ptr.offsets),  
  69.                         tr.offsets_size/sizeof(size_t), this);  
  70.                     continue;  
  71.                 }  
  72.             }  
  73.             goto finish;  
  74.  
  75.         default:  
  76.             err = executeCommand(cmd);  
  77.             if (err != NO_ERROR) goto finish;  
  78.             break;  
  79.         }  
  80.     }  
  81.  
  82. finish:  
  83.     if (err != NO_ERROR) {  
  84.         if (acquireResult) *acquireResult = err;  
  85.         if (reply) reply->setError(err);  
  86.         mLastError = err;  
  87.     }  
  88.       
  89.     return err;  

 





本文转自 Luoshengyang 51CTO博客,原文链接:http://blog.51cto.com/shyluo/964538,如需转载请自行联系原作者

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