Android Binder：深入浅出理解进程间通信

Binder驱动程序

Binder驱动程序是Binder机制的核心组件，它位于内核空间，负责管理Binder设备并处理Binder请求。Binder驱动程序的主要职责包括：

• 设备初始化：在系统启动时，Binder驱动程序会初始化Binder设备，并创建Binder控制块（Binder Control Block，简称BCB）来管理Binder设备。
• 打开设备：当用户空间的进程需要使用Binder时，它会打开Binder设备。Binder驱动程序会检查进程是否具有打开Binder设备的权限，并为该进程创建一个Binder进程实体（Binder Process Entity，简称BPE）。
• 内存映射：当进程打开Binder设备后，它可以将Binder设备映射到自己的内存空间。这使得进程可以直接访问Binder设备的内存，并与其他进程进行数据交换。
• 数据操作：进程可以通过Binder驱动程序提供的ioctl接口来操作Binder设备。ioctl接口允许进程向Binder设备写入数据或从Binder设备读取数据。

用户空间的Binder

用户空间的Binder由Binder库和Binder驱动程序的客户端实现组成。Binder库为用户空间的进程提供了Binder API，允许进程使用Binder进行进程间通信。Binder驱动程序的客户端实现则负责将Binder API的调用转换为Binder驱动程序的ioctl调用。

内核空间的Binder

内核空间的Binder由Binder驱动程序和Binder内核线程组成。Binder驱动程序负责管理Binder设备和处理Binder请求，而Binder内核线程则负责在Binder驱动程序和用户空间的Binder之间传递数据。

Binder工作原理

Binder机制的工作原理如下：

1. 当用户空间的进程需要使用Binder时，它会打开Binder设备。
2. Binder驱动程序会检查进程是否具有打开Binder设备的权限，并为该进程创建一个BPE。
3. 进程可以将Binder设备映射到自己的内存空间，以便直接访问Binder设备的内存。
4. 进程可以通过Binder库提供的Binder API向Binder设备写入数据或从Binder设备读取数据。
5. Binder驱动程序会将进程写入Binder设备的数据传递给Binder内核线程。
6. Binder内核线程会将进程写入Binder设备的数据传递给目标进程的BPE。
7. 目标进程可以通过Binder库提供的Binder API从BPE读取数据。

总结

Binder机制是Android系统中实现进程间通信的核心机制，它允许不同进程安全高效地交换数据。Binder机制由Binder驱动程序、用户空间的Binder和内核空间的Binder组成。Binder驱动程序负责管理Binder设备并处理Binder请求，用户空间的Binder为用户空间的进程提供了Binder API，而内核空间的Binder则负责在Binder驱动程序和用户空间的Binder之间传递数据。