Android系统--ProcessState以及IPCThre

作者: 两份方糖红茶 | 来源:发表于2018-08-06 14:26 被阅读0次

    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

    1. 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
    1. 首先分析第一个点:</br>
      源码位置:/frameworks/native/libs/binder/ProcessState.cpp</br>
    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。</br>
    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。

    1. 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。

    1. 接下来分析在之前用到的获取IBinder的对象时的一个方法:getComtextObject
      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

    1. 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: %s\n",
                        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

    1. 现有的调用分析顺序是:</br>
      getService@ServiceManagerProxy-->transact@BinderProxy-->transact@BpBinder-->transact@IPCThreadState</br>
    2. 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。
    3. 真正与Binder打交道的地方时talkWithDriver中的ioctl()

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