Binder一次拷贝原理
4. 系统服务与bindService等启动的服务的区别
服务可分为系统服务与普通服务,系统服务一般是在系统启动的时候,由SystemServer进程创建并注册到ServiceManager中的。而普通服务一般是通过ActivityManagerService启动的服务,或者说通过四大组件中的Service组件启动的服务。这两种服务在实现跟使用上是有不同的,主要从以下几个方面:
服务的启动方式
服务的注册与管理
服务的请求使用方式
首先看一下服务的启动上,系统服务一般都是SystemServer进程负责启动,比如AMS,WMS,PKMS,电源管理等,这些服务本身其实实现了Binder接口,作为Binder实体注册到ServiceManager中,被ServiceManager管理,而SystemServer进程里面会启动一些Binder线程,主要用于监听Client的请求,并分发给响应的服务实体类,可以看出,这些系统服务是位于SystemServer进程中(有例外,比如Media服务)。在来看一下bindService类型的服务,这类服务一般是通过Activity的startService或者其他context的startService启动的,这里的Service组件只是个封装,主要的是里面Binder服务实体类,这个启动过程不是ServcieManager管理的,而是通过ActivityManagerService进行管理的,同Activity管理类似。
再来看一下服务的注册与管理:系统服务一般都是通过ServiceManager的addService进行注册的,这些服务一般都是需要拥有特定的权限才能注册到ServiceManager,而bindService启动的服务可以算是注册到ActivityManagerService,只不过ActivityManagerService管理服务的方式同ServiceManager不一样,而是采用了Activity的管理模型,详细的可以自行分析。
最后看一下使用方式,使用系统服务一般都是通过ServiceManager的getService得到服务的句柄,这个过程其实就是去ServiceManager中查询注册系统服务。而bindService启动的服务,主要是去ActivityManagerService中去查找相应的Service组件,最终会将Service内部Binder的句柄传给Client。
系统服务与bindService启动服务的区别
5. Binder线程、Binder主线程、Client请求线程的概念与区别
Binder线程是执行Binder服务的载体,只对于服务端才有意义,对请求端来说,是不需要考虑Binder线程的,但Android系统的处理机制其实大部分是互为C/S的。比如APP与AMS进行交互的时候,都互为对方的C与S,这里先不讨论这个问题,先看Binder线程的概念。
Binder线程就是执行Binder实体业务的线程,一个普通线程如何才能成为Binder线程呢?很简单,只要开启一个监听Binder字符设备的Loop线程即可,在Android中有很多种方法,不过归根到底都是监听Binder,换成代码就是通过ioctl来进行监听。
拿ServerManager进程来说,其主线就是Binder线程,其做法是通过binder_loop实现不死线程:
void binder_loop(struct binder_state *bs, binder_handler func)
{
...
for (;;) {
<!--关键点1-->
res = ioctl(bs->fd, BINDER_WRITE_READ, &bwr);
<!--关键点2-->
res = binder_parse(bs, 0, readbuf, bwr.read_consumed, func);
。。
}
}
上面的关键代码1就是阻塞监听客户端请求,2 就是处理请求,并且这是一个死循环,不退出。再来看SystemServer进程中的线程,在Android4.3(6.0以后打代码就不一样了)中SystemSever主线程便是Binder线程,同时一个Binder主线程。
Binder线程与Binder主线程的区别是:线程是否可以终止Loop,不过目前启动的Binder线程都是无法退出的,其实可以全部看做是Binder主线程,其实现原理是,在SystemServer主线程执行到最后的时候,Loop监听Binder设备,变身死循环线程,关键代码如下:
extern "C" status_t system_init
{
...
ALOGI("System server: entering thread pool.\n");
ProcessState::self->startThreadPool;
IPCThreadState::self->joinThreadPool;
ALOGI("System server: exiting thread pool.\n");
return NO_ERROR;
}
ProcessState::self->startThreadPool是新建一个Binder主线程,而PCThreadState::self->joinThreadPool是将当前线程变成Binder主线程。其实startThreadPool最终也会调用joinThreadPool,看下其关键函数:
void IPCThreadState::joinThreadPool(bool isMain)
{
...
status_t result;
do {
int32_t cmd;
...关键点1
result = talkWithDriver;
if (result >= NO_ERROR) {
...关键点2
result = executeCommand(cmd);
}
// 非主线程的可以退出
if(result == TIMED_OUT && !isMain) {
break;
}
// 死循环,不完结,调用了这个,就好比是开启了Binder监听循环,
} while (result != -ECONNREFUSED && result != -EBADF);
}
status_t IPCThreadState::talkWithDriver(bool doReceive)
{
do {
...关键点3
if (ioctl(mProcess->mDriverFD, BINDER_WRITE_READ, &bwr) >= 0)
}
先看关键点1 talkWithDriver,其实质还是去掉用ioctl(mProcess->mDriverFD, BINDER_WRITE_READ, &bwr) >= 0)去不断的监听Binder字符设备,获取到Client传输的数据后,再通过executeCommand去执行相应的请求,joinThreadPool是普通线程化身Binder线程最常见的方式。不信,就再看一个MediaService,看一下main_mediaserver的main函数:
int main(int argc, char** argv)
{
。。。
sp<ProcessState> proc(ProcessState::self);
sp<IServiceManager> sm = defaultServiceManager;
ALOGI("ServiceManager: %p", sm.get);
AudioFlinger::instantiate;
MediaPlayerService::instantiate;
CameraService::instantiate;
AudioPolicyService::instantiate;
registerExtensions;
ProcessState::self->startThreadPool;
IPCThreadState::self->joinThreadPool;
}
其实还是通过joinThreadPool变身Binder线程,至于是不是主线程,看一下下面的函数:
void IPCThreadState::joinThreadPool(bool isMain)
void ProcessState::spawnPooledThread(bool isMain)
{
if (mThreadPoolStarted) {
String8 name = makeBinderThreadName;
ALOGV("Spawning new pooled thread, name=%s\n", name.string);
sp<Thread> t = new PoolThread(isMain);
t->run(name.string);
}
}
其实关键就是就是传递给joinThreadPool函数的isMain是否是true,不过是否是Binder主线程并没有什么用,因为源码中并没有为这两者的不同处理留入口,感兴趣可以去查看一下binder中的TIMED_OUT。
最后来看一下普通Client的binder请求线程,比如我们APP的主线程,在startActivity请求AMS的时候,APP的主线程成其实就是Binder请求线程,在进行Binder通信的过程中,Client的Binder请求线程会一直阻塞,知道Service处理完毕返回处理结果。
本文先讲到这里,内容比较多,多看看多理解。
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