Binder预备知识

Binder是什么？​​

Binder是Android系统中​​跨进程通信（IPC）的核心机制​​。你可以把它想象成Android的“快递系统”：

• ​​App之间不能直接通信​​（比如微信不能直接访问相册的数据），必须通过Binder这个“快递员”传递数据。
• 它横跨​​内核层、Native层、JNI层、Java层​​，像一个四层楼的快递中转站，每层负责不同任务。

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​​为什么要学这么多知识？​​

Binder涉及底层系统，需要理解四个层次的关系：

1. ​​内核层​​：Binder驱动（快递员的核心运输通道）。
2. ​​Native层​​：C/C++代码（快递分拣中心）。
3. ​​JNI层​​：连接Java和Native的桥梁（翻译员）。
4. ​​Java层​​：开发者直接使用的API（用户看到的快递单）。

​​你需要的基础知识​​：

• ​​C/C++​​：驱动和Native层的开发语言（推荐快速掌握基础语法）。
• ​​Java​​：Android应用层的语言。
• ​​Linux系统编程​​：理解文件操作（如open()、read()、write()）。
• ​​Linux内核基础​​：驱动开发流程和数据结构（快递员的“工作手册”）。

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​​核心学习路径​​

​​1. AOSP上手​​

• ​​AOSP​​是Android开源项目，就像“Android的源代码仓库”。
• 学会下载、编译、运行AOSP（类似学会操作快递公司的后台系统）。
• ​​重点​​：用模拟器快速验证代码，避免在真机上反复折腾。

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​​2. Linux内核与驱动​​

• ​​内核编译​​：定制Android模拟器的Linux内核（给快递员升级装备）。

  • 示例命令：

    bash
    Copy
    git clone https://aosp.tuna.tsinghua.edu.cn/android/kernel/goldfish.git
    sh build.sh  # 编译脚本
    

  • 遇到编译错误？可能需要删除某些头文件（比如sys/socket.h），像“调整快递包装”让代码适配内核。

• ​​驱动开发​​：

  • ​​内核模块​​：一段可动态加载的代码（快递员的插件）。

  • 示例：写一个打印“Hello World”的模块：

    c
    Copy
    static int __init hello_init() {
        printk("Hello world!\n");  // 内核日志
        return 0;
    }
    module_init(hello_init);  // 模块加载时执行
    

  • 驱动通过文件接口（如/dev/hello）与App交互，App的read()、write()最终调用驱动的函数。

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​​3. 内核数据结构​​

• ​​链表（list_head）​​：Binder用链表管理进程请求（像快递员手里的派件清单）。

  • 示例：插入节点、遍历链表。

• ​​哈希表（hlist）​​：快速查找数据（快递员用邮编快速定位区域）。

• ​​红黑树​​：高效排序和查找（自动整理快递包裹的货架）。

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​​4. 虚拟内存​​

• ​​为什么需要虚拟内存​​？

  • 每个App看到的地址都是从0开始的“虚拟地址”（快递单上的假地址），实际由内核映射到物理内存（真实仓库位置）。
  • ​​MMU（内存管理单元）​​：负责地址翻译（快递员知道如何把假地址转成真实位置）。

• ​​文件接口​​：

  • Linux中一切皆文件，Binder驱动对应/dev/binder文件。
  • App通过open()、ioctl()等操作Binder（像填写快递单并交给快递员）。

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​​学习建议​​

1. ​​先实践再深入​​：

   • 先编译一个内核模块，写个简单的驱动（比如打印日志）。
   • 再通过adb shell dmesg查看内核日志（像检查快递员的送货记录）。

2. ​​结合代码理解Binder​​：

   • Binder驱动源码在AOSP的drivers/android/binder.c。
   • 重点看binder_ioctl()函数（处理App的IPC请求）。

3. ​​不要死磕理论​​：

   • 文中提到的书籍和课程是“字典”，遇到问题再查（快递员不需要背下所有邮编，用时查表即可）。

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​​总结​​

Binder就像Android的“神经系统”，连接所有App和系统服务。学习它的核心是：

1. 理解​​跨层通信​​（内核→Native→JNI→Java）。
2. 掌握​​Linux驱动开发​​（快递员如何工作）。
3. 熟悉​​内核数据结构​​（快递员如何高效管理包裹）。
4. 通过实践（改代码、看日志）逐步深入。

接下来，你可以尝试写一个简单的Binder通信Demo，感受数据如何跨进程传递！