Android：Binder思考笔记

基础知识

进程空间划分

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  • 一个进程空间分为用户空间与内核空间。用户空间与内核空间都是虚拟内存，映射到物理内存。所有进程的内核空间映射到同一块物理内存，是共享的
  • 二者区别：
    • 进程间，用户空间的数据不可共享，即用户空间=不可共享空间
    • 进程间，内核空间的数据可共享，所以内核空间=可共享空间
  • 进程内用户空间与内核空间进行交互需要系统调用，主要函数
    • copy_from_user()：将用户空间的数据拷贝到内核空间
    • copy_to_user()：将内核空间的数据拷贝到用户空间

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传统的进程间通讯方式

Android基于Linux内核，Linux进程通讯方式有socket、共享内存、管道、信号量等

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工作流程：

  1. 发送数据：通过系统调用copy_from_user()将数据从用户空间copy到内核缓存区
  2. 接收数据：通过系统调用copy_to_user()将数据从内核空间copy到用户空间

缺点：

  1. 效率低下，需要做两次数据拷贝。用户空间->>内核空间->>用户空间
  2. 接收数据的缓存由接收方提供，接收方不知道需要多大缓存

Binder

Binder 是什么

以我的理解，binder 是client、service与ServiceManager沟通的桥梁，是一种类似驱动的存在

经典的binder图文说明

与其他IPC对比

  1. 从性能的角度：Binder数据拷贝只需要一次，而管道、消息队列、Socket需要2次，但共享内存方式一次内存拷贝都不需要；从性能角度看，Binder性能仅次于共享内存。
  2. 从稳定性的角度：Binder是基于C/S架构的，稳定性较好；共享内存实现方式复杂，没有客户与服务端之别， 需要充分考虑到访问临界资源的并发同步问题，否则可能会出现死锁等问题；从这稳定性角度看，Binder架构优越于共享内存。（PS：简单解释下C/S架构，是指客户端(Client)和服务端(Server)组成的架构，Client端有什么需求，直接发送给Server端去完成，架构清晰明朗，Server端与Client端相对独立，稳定性较好）
  3. 从安全的角度：传统Linux IPC的接收方无法获得对方进程可靠的UID/PID，从而无法鉴别对方身份；而Android作为一个开放的开源体系，拥有非常多的开发平台，App来源甚广，因此手机的安全显得额外重要；对于普通用户，绝不希望从App商店下载偷窥隐射数据、后台造成手机耗电等等问题，传统Linux IPC无任何保护措施，完全由上层协议来确保。Android为每个安装好的应用程序分配了自己的UID，故进程的UID是鉴别进程身份的重要标志

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