概述
ServiceManager是Binder IPC通信过程中的守护进程，本身也是一个Binder服务，但并没有采用libbinder中的多线程模型来与Binder驱动通信，而是自行编写了binder.c直接和Binder驱动来通信，并且只有一个循环binder_loop来进行读取和处理事务，这样的好处是简单而高效。
ServiceManager本身工作相对简单，其功能：查询和注册服务。 对于Binder IPC通信过程中，其实更多的情形是BpBinder和BBinder之间的通信，比如ActivityManagerProxy和ActivityManagerService之间的通信等。
启动过程主要以下几个阶段：
- 打开binder驱动：binder_open；
- 注册成为binder服务的大管家：binder_become_context_manager；
- 进入无限循环，处理client端发来的请求：binder_loop；
启动过程
ServiceManager是由init进程通过解析init.rc文件而创建的，其所对应的可执行程序/system/bin/servicemanager，所对应的源文件是service_manager.c，进程名为servicemanager。启动Service Manager的入口函数是service_manager.c中的main()方法
main方法
int main(int argc, char **argv) {
struct binder_state *bs;
//打开binder驱动，申请128k字节大小的内存空间 【见小节2.2】
bs = binder_open(128*1024);
//成为上下文管理者 【见小节2.3】
if (binder_become_context_manager(bs)) {
return -1;
}
selinux_enabled = is_selinux_enabled(); //selinux权限是否使能
sehandle = selinux_android_service_context_handle();
selinux_status_open(true);
if (selinux_enabled > 0) {
if (sehandle == NULL) {
abort(); //无法获取sehandle
}
if (getcon(&service_manager_context) != 0) {
abort(); //无法获取service_manager上下文
}
}
...
//进入无限循环，处理client端发来的请求 【见小节2.4】
binder_loop(bs, svcmgr_handler);
return 0;
}
binder_open
先调用open()打开binder设备，open()方法经过系统调用，进入Binder驱动，然后调用方法binder_open()，该方法会在Binder驱动层创建一个binder_proc对象，再将binder_proc对象赋值给fd->private_data，同时放入全局链表binder_procs。再通过ioctl()检验当前binder版本与Binder驱动层的版本是否一致。
调用mmap()进行内存映射，同理mmap()方法经过系统调用，对应于Binder驱动层的binder_mmap()方法，该方法会在Binder驱动层创建Binder_buffer对象，并放入当前binder_proc的proc->buffers链表。
binder_become_context_manager
成为上下文的管理者，整个系统中只有一个这样的管理者。 通过ioctl()方法经过系统调用，对应于Binder驱动层的binder_ioctl()方法。创建了全局的binder_node对象binder_context_mgr_node，并将binder_context_mgr_node的强弱引用各加1。在Binder驱动层创建binder_node结构体对象，并将当前binder_proc加入到binder_node的node->proc。并创建binder_node的async_todo和binder_work两个队列。
binder_loop
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，让Service Manager进入循环
binder_write(bs, readbuf, sizeof(uint32_t));
for (;;) {
bwr.read_size = sizeof(readbuf);
bwr.read_consumed = 0;
bwr.read_buffer = (uintptr_t) readbuf;
res = ioctl(bs->fd, BINDER_WRITE_READ, &bwr); //进入循环，不断地binder读写过程
if (res < 0) {
break;
}
// 解析binder信息 【见小节2.5】
res = binder_parse(bs, 0, (uintptr_t) readbuf, bwr.read_consumed, func);
if (res == 0) {
break;
}
if (res < 0) {
break;
}
}
}
进入循环读写操作，由main()方法传递过来的参数func指向svcmgr_handler。
binder_write通过ioctl()将BC_ENTER_LOOPER命令发送给binder驱动，此时bwr只有write_buffer有数据，进入binder_thread_write()方法。 接下来进入for循环，执行ioctl()，此时bwr只有read_buffer有数据，那么进入binder_thread_read()方法。
svcmgr_handler
该方法的功能：查询服务，注册服务，以及列举所有服务
int svcmgr_handler(struct binder_state *bs,
struct binder_transaction_data *txn,
struct binder_io *msg,
struct binder_io *reply)
{
struct svcinfo *si;
uint16_t *s;
size_t len;
uint32_t handle;
uint32_t strict_policy;
int allow_isolated;
strict_policy = bio_get_uint32(msg);
s = bio_get_string16(msg, &len);
...
switch(txn->code) {
case SVC_MGR_GET_SERVICE:
case SVC_MGR_CHECK_SERVICE:
s = bio_get_string16(msg, &len); //服务名
//根据名称查找相应服务
handle = do_find_service(bs, s, len, txn->sender_euid, txn->sender_pid);
//
bio_put_ref(reply, handle);
return 0;
case SVC_MGR_ADD_SERVICE:
s = bio_get_string16(msg, &len); //服务名
handle = bio_get_ref(msg); //handle
allow_isolated = bio_get_uint32(msg) ? 1 : 0;
//注册指定服务
if (do_add_service(bs, s, len, handle, txn->sender_euid,
allow_isolated, txn->sender_pid))
return -1;
break;
case SVC_MGR_LIST_SERVICES: {
uint32_t n = bio_get_uint32(msg);
if (!svc_can_list(txn->sender_pid)) {
return -1;
}
si = svclist;
while ((n-- > 0) && si)
si = si->next;
if (si) {
bio_put_string16(reply, si->name);
return 0;
}
return -1;
}
default:
return -1;
}
bio_put_uint32(reply, 0);
return 0;
}
每一个服务用svcinfo结构体来表示，该handle值是在注册服务的过程中，由服务所在进程那一端所确定的。
核心工作
do_find_service
查询到目标服务，并返回该服务所对应的handle,从svclist服务列表中，根据服务名遍历查找是否已经注册。当服务已存在svclist，则返回相应的服务名，否则返回NULL。
当找到服务的handle, 则调用bio_put_ref(reply, handle)，将handle封装到reply.
do_add_service
int do_add_service(struct binder_state *bs,
const uint16_t *s, size_t len,
uint32_t handle, uid_t uid, int allow_isolated,
pid_t spid)
{
struct svcinfo *si;
if (!handle || (len == 0) || (len > 127))
return -1;
//权限检查
if (!svc_can_register(s, len, spid)) {
return -1;
}
//服务检索
si = find_svc(s, len);
if (si) {
if (si->handle) {
svcinfo_death(bs, si); //服务已注册时，释放相应的服务
}
si->handle = handle;
} else {
si = malloc(sizeof(*si) + (len + 1) * sizeof(uint16_t));
if (!si) { //内存不足，无法分配足够内存
return -1;
}
si->handle = handle;
si->len = len;
memcpy(si->name, s, (len + 1) * sizeof(uint16_t)); //内存拷贝服务信息
si->name[len] = '\0';
si->death.func = (void*) svcinfo_death;
si->death.ptr = si;
si->allow_isolated = allow_isolated;
si->next = svclist; // svclist保存所有已注册的服务
svclist = si;
}
//以BC_ACQUIRE命令，handle为目标的信息，通过ioctl发送给binder驱动
binder_acquire(bs, handle);
//以BC_REQUEST_DEATH_NOTIFICATION命令的信息，通过ioctl发送给binder驱动，主要用于清理内存等收尾工作。
binder_link_to_death(bs, handle, &si->death);
return 0;
}
注册服务的分以下3部分工作：
- svc_can_register：检查权限，检查selinux权限是否满足；
- find_svc：服务检索，根据服务名来查询匹配的服务；
- svcinfo_death：释放服务，当查询到已存在同名的服务，则先清理该服务信息，再将当前的服务加入到服务列表svclist；
总结
ServiceManger集中管理系统内的所有服务，通过权限控制进程是否有权注册服务,通过字符串名称来查找对应的Service; 由于ServiceManger进程建立跟所有向其注册服务的死亡通知, 那么当服务所在进程死亡后, 会只需告知ServiceManager. 每个Client通过查询ServiceManager可获取Server进程的情况，降低所有Client进程直接检测会导致负载过重。
