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简单来说#xff0c;Binder 就是用来Client 端和 Server 端通信的。并且 Client 端和 Server 端 可以在一个进程也可以不在同一个进程#xff0c;Client 可以向 Server 端发起远程调用#xff0c;也可以向Server传输数据#xff08;当作函数参数来传#xff…Binder 定义
简单来说Binder 就是用来Client 端和 Server 端通信的。并且 Client 端和 Server 端 可以在一个进程也可以不在同一个进程Client 可以向 Server 端发起远程调用也可以向Server传输数据当作函数参数来传并且不用关心对方在哪个进程。
Binder的基本原理
Binder借助了内存映射mmap的方法在内核空间和接收方用户空间的数据缓存区之间做了一层内存映射。从发送方用户空间拷贝到内核空间缓存区的数据就相当于直接拷贝到了接收方用户空间的数据缓存区从而减少了一次数据拷贝。
设计夸进程通信所关注的点有哪些
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如果使用 Linux 提供的夸进程通信方式来看流程如上图Client 端通过函数传参序列化成 buffer然后通过 Linux提供的如 Socket 管道等通信方式进行传输然后到 Server端进行解析。
像早期的电话总机接线员我们想打个电话先打到总机告诉接线员我要打到哪里接线员再把电话转接过去这样的方式即麻烦采用人工的方式效率慢还需要先接收再转接还不安全。理想的跨进城通信方式要保证 性能好、使用方便、安全 等需求binder 和其他方式对比就满足了这些要求。
Binder 的意义
Binder 并不是 Linux 提供的跨进程机制它是跑在驱动层的跨进程方式它是数据内核太并没有使用 Linux 的跨进程通信方式socketpipe共享内存…性能Linux 提供的socket、pipe 是需要内核来做中转相当于两次数据拷贝一次是从应用层拷贝到内核一次是从内核拷贝到应用层。Binder 是有开辟一块物理内存同时影射到内存和用户空间所以当你把数据拷贝到内核空间时也就相当于拷贝到了应用空间了。方便易用逻辑简单直接不容易出问题共享内存虽然性能很好但是用起来比较复杂没有 binder 好用。安全普通的 Linux 的跨进程通信方式并不是很安全比如 socket 它的 ip 地址都是开放的只要知道 ip 就可以去连接访问了。主要我们拿不到调用方可靠的信息可靠的信息只能在IPC内核态的时候添加好不能让调用方自己添加。
binder 的通信架构 上图是展示的系统服务的 binder 通信因为只有系统服务才能注册到 ServiceManager 中应用的服务是无法注册到 ServiceManager 中的通过不了权限验证。Client 是应用进程Server 是系统服务可能跑在 SystemServer 进程也可能是单独进程ServiceManager是一个单独的进程。无论是 Client 还是 Server 还是 ServiceManager第一步都是需要先启动 binder 机制。
binder 通信
从ServiceManager开始通过一系列的启动和准备最后会进入 loop 循环等待Client 和 server 端的消息。具体逻辑可以查看ServiceManager 的作用、启动流程和工作原理。
上图 Server 端一般是系统服务Client 一般是应用服务所以一般显示 Server 先和 ServiceManager 交互系统服务是如何注册到 ServiceManager 中的可以查看 怎样添加一个Android的系统服务。
binder 驱动的分层架构图 binder 通信弊端
传统Linux IPC机制的缺点
性能角度
管道、消息队列、Socket实现一次进程通信都需要2次内存拷贝效率太低
共享内存虽然不需要拷贝内存但管理复杂
Binder只需要一次内存拷贝从性能角度来看低于共享内存方式优于其它方式。
IPC数据拷贝次数share mm0Binder1pipe MQ SOCKET2
安全性考虑
a. 传统的IPC机制没有安全措施接收方无法获得对方可靠的进程ID或用户ID比如Socket通信的IP地址是客户端填入的很可能被恶意程序篡改。
b. Android作为面向终端用户的开源平台因此安全性极为重要。Android系统为每个已安装的App都分配了用户IDUIDUID是鉴别进程身份的重要标识通过UID可以进行一系列的权限校验。
c. 传统IPC的接入点是开放的任何程序都可以根据协议进行访问无法阻止恶意程序的访问。
综上所述
Android需要一种基于C/S架构的IPC机制Server端需要能够对Client的请求进行身份校验来保证数据的安全性。
Binder驱动是一种虚拟的字符设备注册在/dev/binder中其定义了一套Binder通信协议负责建立进程间的Binder通信提供了数据包在进程之间传递的一系列底层支持。应用进程访问Binder驱动也是通过系统调用实现。
