android binder机制,注册系统服务--服务端servicemanager binder驱动

3 服务端servicemanager binder驱动

前面分析过Servicemanager进程中的main方法步骤,

1,调用binder_open方法打开binder驱动。

2,调用binder_become_context_manager方法注册成为binder服务的大管家。

3,调用binder_loop方法进入无限循环, 处理binder驱动发来的请求。

 

其中binder_loop调用流程图如下,

3.1 读取驱动信息

binder.c的binder_loop方法如下,

void binder_loop(struct binder_state *bs, binder_handler func)
{
int res;
struct binder_write_read bwr;
uint32_t readbuf[32];

bwr.write_size = 0;
bwr.write_consumed = 0;
bwr.write_buffer = 0;

readbuf[0] = BC_ENTER_LOOPER;
//将BC_ENTER_LOOPER命令发送给binder驱动
binder_write(bs, readbuf, sizeof(uint32_t));

for (;;) {
bwr.read_size = sizeof(readbuf);
bwr.read_consumed = 0;
bwr.read_buffer = (uintptr_t) readbuf;
// 读取驱动的命令
res = ioctl(bs->fd, BINDER_WRITE_READ, &bwr);

if (res < 0) {
ALOGE("binder_loop: ioctl failed (%s)\n", strerror(errno));
break;
}
// 解析命令
res = binder_parse(bs, 0, (uintptr_t) readbuf, bwr.read_consumed, func);
if (res == 0) {
ALOGE("binder_loop: unexpected reply?!\n");
break;
}
if (res < 0) {
ALOGE("binder_loop: io error %d %s\n", res, strerror(errno));
break;
}
}
}

binder_loop方法主要分为3个阶段,

1,首先调用binder_write方法向binder驱动发送BC_ENTER_LOOPER命令, 告诉binder驱动“本线程要进入循环

状态了”。

2,然后调用ioctl方法读取binder驱动信息。

3,读取驱动信息之后,调用binder_parse方法进行解析。

其中第二步在Servicemanager进程那一章节中也详细论述了,已经在binder驱动的binder_thread_read方法中处

于等待状态了,上一章唤醒就是指唤醒该线程, 继续执行binder_thread_read方法,这个地方比较难懂,有点晦涩,

但是是关键点。

通俗的讲,逻辑原理如下,

1,首先一个厨师将所有菜都买好了,但是没有炒菜,然后就去睡觉了。

2,客人来了点一个菜之后,将厨师叫醒,厨师就去炒客人需要的菜。

这其中涉及到应用进程和Servicemanager进程,用户态和内核态,通过在内核态中的内存共享的方式进行跨进程

通信。流程图如下,



应用进程传入数据时的命令是BINDER_WORK_TRANSACTION, binder_thread_read对该命令的处理如下,

1,首先获取客户进程发送过来的事务,然后复制到结构体binder_transaction_data Tr中。

case BINDER_WORK_TRANSACTION: {
t = container_of(w, struct binder_transaction, work);
} break;
•••
if (t->buffer->target_node) {
struct binder_node *target_node = t->buffer->target_node;
tr.target.ptr = target_node->ptr;
tr.cookie =  target_node->cookie;
t->saved_priority = task_nice(current);
if (t->priority < target_node->min_priority &&
!(t->flags & TF_ONE_WAY))
binder_set_nice(t->priority);
else if (!(t->flags & TF_ONE_WAY) ||
t->saved_priority > target_node->min_priority)
binder_set_nice(target_node->min_priority);
cmd = BR_TRANSACTION;
} else {
tr.target.ptr = 0;
tr.cookie = 0;
cmd = BR_REPLY;
}
tr.code = t->code;
tr.flags = t->flags;
tr.sender_euid = from_kuid(current_user_ns(), t->sender_euid);

2,将内核态的数据复制到用户态中,此时命令是BR_TRANSACTION

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

if (put_user(cmd, (uint32_t __user *)ptr))
return -EFAULT;
ptr += sizeof(uint32_t);
if (copy_to_user(ptr, &tr, sizeof(tr)))
return -EFAULT;
ptr += sizeof(tr);

把tr的内容拷贝到用户传进来的缓冲区去了，指针ptr指向这个用户缓冲区的地址。

这样ServiceManager进程在用户空间就真正得到了客户进程发送过来的服务注册信息。接着将客户进程

发送过来的事务项添加到当前线程的事务堆栈中，交给当前线程处理。

if (cmd == BR_TRANSACTION && !(t->flags & TF_ONE_WAY)) {
t->to_parent = thread->transaction_stack;
t->to_thread = thread;
thread->transaction_stack = t;
} else {
t->buffer->transaction = NULL;
kfree(t);
binder_stats_deleted(BINDER_STAT_TRANSACTION);
}

binder_thread_read方法执行完成之后,回到binder_ioctl方法中,

if (bwr.read_size > 0) {
ret = binder_thread_read(proc, thread, bwr.read_buffer, bwr.read_size, &bwr.read_consumed, filp->f_flags & O_NONBLOCK);
trace_binder_read_done(ret);
if (!list_empty(&proc->todo))
wake_up_interruptible(&proc->wait);
if (ret < 0) {
if (copy_to_user(ubuf, &bwr, sizeof(bwr)))
ret = -EFAULT;
goto err;
}
}

if (copy_to_user(ubuf, &bwr, sizeof(bwr))) {
ret = -EFAULT;
goto err;
}
break;

把本地变量struct binder_write_read bwr的内容拷贝回到用户传进来的缓冲区中，就返回到用户态的binder_loop方法中,

for (;;) {
bwr.read_size = sizeof(readbuf);
bwr.read_consumed = 0;
bwr.read_buffer = (uintptr_t) readbuf;
// 读取驱动的命令
res = ioctl(bs->fd, BINDER_WRITE_READ, &bwr);

if (res < 0) {
ALOGE("binder_loop: ioctl failed (%s)\n", strerror(errno));
break;
}
// 解析命令
res = binder_parse(bs, 0, (uintptr_t) readbuf, bwr.read_consumed, func);
if (res == 0) {
ALOGE("binder_loop: unexpected reply?!\n");
break;
}

返回来的数据都放在readbuf中，接着调用binder_parse进行解析。

这一系列实质都是binder_loop方法由用户态到内核态的逆过程。有点难懂,所以要反复折腾。

3.2 解析信息

binder_parse方法中会处理各种类型的消息,现在主要看BR_TRANSACTION类型消息的处理,主要包含服务的注册和获取。

相关代码如下,

case BR_TRANSACTION: {
struct binder_transaction_data *txn = (struct binder_transaction_data *) ptr;
if ((end - ptr) < sizeof(*txn)) {
ALOGE("parse: txn too small!\n");
return -1;
}
binder_dump_txn(txn);
if (func) {
unsigned rdata[256/4];
struct binder_io msg;
struct binder_io reply;
int res;

bio_init(&reply, rdata, sizeof(rdata), 4);
bio_init_from_txn(&msg, txn); //从txn解析出binder_io信息
res = func(bs, txn, &msg, &reply);
binder_send_reply(bs, &reply, txn->data.ptr.buffer, res);
}
ptr += sizeof(*txn);
break;
}

1,首先从txn解析出binder_io信息。

2,回调svcmgr_handler方法进行处理,func指向的是service_manager.c中的svcmgr_handler方法,binder驱动的

  请求会回调该方法。

3,处理完成之后通知处理结果。