前言
Android系统内核是Linux内核。Android中Binder作为进程间通信的核心机制。
Linux内核进程通信有
- 管道
- 内存共享
- Socket
- File
| 管道 | 效率低；两次拷贝；数据从应用A拷贝到内核管道中，管道再拷贝到应用B | 安全 | 1v 1 |
|---|---|---|---|
| 内存共享 | 效率高；不需要拷贝，A B C共享一块内存 | 不安全 | N v N |
| Socket | 效率低；两次拷贝；用户和CPU内核状态切换 | 安全 | C/S模型 |
| File | 文件操作 | 更不安全 | -- |
| Binder | 一次拷贝 | 安全：为每个应用分发UUID,通信时进行验证；支持实名和匿名 |
Binder的一次拷贝发生在用户空间拷贝到内核空间
- 用户空间：App进程与逆行的内存空间
- 内核空间：系统驱动 硬件相关的代码运行的内存空间，ID为0的进程运行的空间
- 程序局部性原则：只加载少量代码；应用没有运行的代码放在磁盘中，运行时高速缓冲区进行加载要运行的代码；默认一次加载一个页(4K)，若不够4K就0补齐。
- MMU:内存管理单元；给CPU体哦那个虚拟地址；当变更操作赋值时：
- CPU拿着虚拟地址和值给到MMU
- MMU用虚拟地址匹配到物理地址，MMU区物理内存中进行赋值；
- 物理地址：物理内存的实际地址，并不是磁盘；
- 虚拟地址：MMU根据物理内存的实际地址翻译出的虚拟地址；提供给CPU使用
- 页命中：CPU读取变量时，MMU在物理内存的页表中找到了这个地址；
- 页未命中：CPU读取变量时，MMU在物理内存的页表中没有找到这个地址，此时会触发MMU去磁盘读取变量并存到物理内存中。
- 普通的二次拷贝：
-
- 应用A拷贝到服务端：coay_from_user
-
- 从服务端拷贝到应用B：coay_from_user
mmap():
- 在物理内存中开辟一段固定大小的内存空间
- 将磁盘文件与物理内存进行映射(绑定)
- MMU将物理内存转换为虚拟地址给CPU(虚拟地址映射物理内存)
Binder机制的核心概念
采用C/S(Client/Server)架构，包含Service端和Client端：
- Binder驱动层：是Binder核心，负责处理进程间通信的底层细节。通过/dev/binder设备提供服务，负责实现Binder通信基本机制。
- Binder服务端和客户端:服务端通过Binder注册自己的对象(Binder对象)，客户端通过Binder获取服务端的引用
- Binder对象：是进程间通信的核心。当客户端需要调用服务端的方法时，实际上是通过Binder对象进行的。Binder对象包含了对应的服务方法以及Binder引用
- Binder引用计数：Binder采用引用技术机制管理对象的生命周期。当客户端获取服务端Binder引用时，引用计数增加；当客户端或服务端不再需要时，引用技术减少。当引用计数为0时，系统回收Binder对象。
工资流程：
- 注册服务：服务端将Binder对象注册到Binder驱动层
- 获取引用：客户端获取服务端Binder引用
- 调用方法：客户端通过Binder引用调用服务端的方法
- 数据传输：参数和返回值通过Binder进行序列化和反序列化传输
- 应用技术管理：管理Binder引用计数，确保对象在不再需要时能够被释放
Binder如何实现跨进程通信
Binder是Android系统中一种高效的进程间通信(IPC)机制，核心在于Binder驱动和Binder服务。当一个进程希望与另一个进程通信时，Binder会通过Binder驱动在进程间建立通信通道，实现数据传输。
1.Binder通信流程:
- Client端：发起Binder通信方。通过BinderProxy创建Binder对象，通过transact方法将数据发送到Binder驱动
- Binder驱动:位于内核空间，负责接收Client端的请求并将其传送给Server端，并调用onTransact方法处理请求。
2.跨进程通信
Binder驱动的作用：Binder驱动通过内核的共享内机制，将数据从一个进程复制到另一个进程，实现了进程间的数据传输。 Binder应用计数：Binder使用引用计数来管理对象的生命周期，确保在没有引用时可以及时释放资源
Binder和AIDL区别
Binder是Android的一种底层机制，AIDL是在Binder基础上提供的一种高级接口定义语言。AIDL简化了开发者进行IPC时操作，通过定义接口 数据类型 系统自动生成相应的Binder代码。 Binder是一种通用的进程间通信机制，而AIDL是一种对Binder的封装，提供更方便的开发方式。在使用AIDL时，开发者需要定义接口和数据类型，系统会帮助生成底层的Binder通信代码。
Binder生命周期管理
Binder引用计数：
- 增加引用计数：Binder对象被传递给其他进程，引用计数会增加。通过transact传递Binder对象，引用计数加一。
- 减少引用计数：Binder对象不再使用时，应用计数减少。通过unlinkToDeath解除Binder的死亡通知，计数减一。
Binder死亡通知：
- 设置死亡通知：通过linkToDeath方法，当Binder对象所在的进程终止时，会收到死亡的通知。
- 处理死亡通知：重写Binder.DeathRecipient接口，实现binderDied方法处理Binder对象所在进程的死亡情况。
