?在前面一篇文章Android系統(tǒng)匿名共享內(nèi)存Ashmem（Anonymous Shared Memory）驅(qū)動程序源代碼分析中，我們系統(tǒng)地介紹了Android系統(tǒng)匿名共享內(nèi)存的實現(xiàn)原理，其中著重介紹了它是如何輔助內(nèi)存管理系統(tǒng)來有效地管理內(nèi)存的，在再前面一篇文章Android系統(tǒng)匿名共享內(nèi)存Ashmem（Anonymous Shared Memory）簡要介紹和學習計劃中，我們還提到，Android系統(tǒng)匿名共享內(nèi)存的另外一特點是通過Binder進程間通信機制來實現(xiàn)進程間共享的，本文中，將詳細介紹Android系統(tǒng)匿名共享內(nèi)存是如何使用Binder進程間通信機制來實現(xiàn)進程間共享的。
?? ? ? ?由于Android系統(tǒng)匿名共享內(nèi)存在進程間共享的原理涉及到Binder進程間通信機制的相關知識，所以希望讀者在繼續(xù)閱讀本文之前，最好對Android系統(tǒng)的Binder進程間通信機制有一定的了解，具體可以參考Android進程間通信（IPC）機制Binder簡要介紹和學習計劃這篇文章。
?? ? ? ?在Android系統(tǒng)匿名共享內(nèi)存Ashmem（Anonymous Shared Memory）簡要介紹和學習計劃這篇文章中，我們舉了一個例子來簡要地介紹了Android系統(tǒng)的匿名共享內(nèi)存機制及其使用方法，在這篇文章中，我們繼續(xù)以這個實例來說明Android系統(tǒng)的匿名共享內(nèi)存是如何使用Binder進程間通信機制來實現(xiàn)進程間共享的。為了方便描述，結(jié)合前面的Binder進程間通信機制知識，我們通過下面這個序列圖來總結(jié)這個實例中的匿名共享內(nèi)存文件的文件描述符在進程間傳輸?shù)倪^程：
?? ? ? ?這里， 我們需要關注的便是虛線框部分了，它在Binder驅(qū)動程序中實現(xiàn)了在兩個進程中共享同一個打開文件的方法。我們知道，在Linux系統(tǒng)中，文件描述符其實就是一個整數(shù)。每一個進程在內(nèi)核空間都有一個打開文件的數(shù)組，這個文件描述符的整數(shù)值就是用來索引這個數(shù)組的，而且，這個文件描述符只是在本進程內(nèi)有效，也就是說，在不同的進程中，相同的文件描述符的值，代表的可能是不同的打開文件。因此，在進程間傳輸文件描述符時，不能簡要地把一個文件描述符從一個進程傳給另外一個進程，中間必須做一過轉(zhuǎn)換，使得這個文件描述在目標進程中是有效的，并且它和源進程的文件描述符所對應的打開文件是一致的，這樣才能保證共享。
?? ? ? ?在淺談Service Manager成為Android進程間通信（IPC）機制Binder守護進程之路一文中，我們介紹了用來傳輸?shù)腂inder對象的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)struct flat_binder_object，它定義在kernel/common/drivers/staging/android/binder.h 文件中：
/* ? ?*?This?is?the?flattened?representation?of?a?Binder?object?for?transfer ? ?*?between?processes.??The?'offsets'?supplied?as?part?of?a?binder?transaction? ?*?contains?offsets?into?the?data?where?these?structures?occur.??The?Binder ? ?*?driver?takes?care?of?re-writing?the?structure?type?and?data?as?it?moves ? ?*?between?processes. ? ?*/ ?struct?flat_binder_object?{ ? ????/*?8?bytes?for?large_flat_header.?*/ ? ????unsigned?long???????type; ?????unsigned?long???????flags; ?? ????/*?8?bytes?of?data.?*/ ? ????union?{ ? ????????void????????*binder;????/*?local?object?*/ ? ????????signed?long?handle;?????/*?remote?object?*/ ?????}; ?? ????/*?extra?data?associated?with?local?object?*/ ? ????void????????????*cookie; ?};????????域type是一個枚舉類型，它的取值范圍是：
enum?{ ? ????BINDER_TYPE_BINDER??=?B_PACK_CHARS('s',?'b',?'*',?B_TYPE_LARGE), ? ????BINDER_TYPE_WEAK_BINDER?=?B_PACK_CHARS('w',?'b',?'*',?B_TYPE_LARGE), ? ????BINDER_TYPE_HANDLE??=?B_PACK_CHARS('s',?'h',?'*',?B_TYPE_LARGE), ? ????BINDER_TYPE_WEAK_HANDLE?=?B_PACK_CHARS('w',?'h',?'*',?B_TYPE_LARGE), ? ????BINDER_TYPE_FD??????=?B_PACK_CHARS('f',?'d',?'*',?B_TYPE_LARGE), ? };??? ? ? ?這里我們要介紹的Binder對象的type便是BINDER_TYPE_FD了，要傳輸?shù)奈募枋龇闹当４嬖趆andle域中。
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?? ? ? ?在Android系統(tǒng)進程間通信（IPC）機制Binder中的Server啟動過程源代碼分析一文中，我們詳細介紹了Binder對象在進程間通信傳輸?shù)耐暾^程，這里就不再詳述了，有興趣的讀都可以回過頭去參考一下。這里，我們只關注文件描述符類型的Binder對象在Binder驅(qū)動程序中的相關處理邏輯。
?? ? ? ?文件描述符類型的Binder對象在Binder驅(qū)動程序中的相關處理邏輯實現(xiàn)在binder_transact函數(shù)，這個函數(shù)定義在kernel/common/drivers/staging/android/binder.c文件中：
static?void ?binder_transaction(struct?binder_proc?*proc,?struct?binder_thread?*thread, ? struct?binder_transaction_data?*tr,?int?reply) ? { ?????struct?binder_transaction?*t; ?????struct?binder_work?*tcomplete; ?????size_t?*offp,?*off_end; ?????struct?binder_proc?*target_proc; ? ????struct?binder_thread?*target_thread?=?NULL; ? ????struct?binder_node?*target_node?=?NULL; ? ????struct?list_head?*target_list; ?????wait_queue_head_t?*target_wait; ? ????struct?binder_transaction?*in_reply_to?=?NULL; ? ????struct?binder_transaction_log_entry?*e; ?????uint32_t?return_error; ??????...... ????? ??????offp?=?(size_t?*)(t->buffer->data?+?ALIGN(tr->data_size,?sizeof(void?*))); ??????...... ??????off_end?=?(void?*)offp?+?tr->offsets_size; ? ????for?(;?offp?<?off_end;?offp++)?{ ? ????????struct?flat_binder_object?*fp; ?????????...... ?????????fp?=?(struct?flat_binder_object?*)(t->buffer->data?+?*offp); ?????????switch?(fp->type)?{ ?????????...... ? ????????case?BINDER_TYPE_FD:?{ ? ????????????int?target_fd; ? ????????????struct?file?*file; ??????????????if?(reply)?{ ?????????????????if?(!(in_reply_to->flags?&?TF_ACCEPT_FDS))?{ ? ????????????????????binder_user_error("binder:?%d:%d?got?reply?with?fd,?%ld,?but?target?does?not?allow?fds\n", ? ????????????????????????????????????proc->pid,?thread->pid,?fp->handle); ?????????????????????return_error?=?BR_FAILED_REPLY; ? ????????????????????goto?err_fd_not_allowed; ? ????????????????} ? ????????????}?else?if?(!target_node->accept_fds)?{ ? ????????????????binder_user_error("binder:?%d:%d?got?transaction?with?fd,?%ld,?but?target?does?not?allow?fds\n", ? ????????????????????????????????proc->pid,?thread->pid,?fp->handle); ?????????????????return_error?=?BR_FAILED_REPLY; ? ????????????????goto?err_fd_not_allowed; ? ????????????} ??????????????file?=?fget(fp->handle); ? ????????????if?(file?==?NULL)?{ ? ????????????????binder_user_error("binder:?%d:%d?got?transaction?with?invalid?fd,?%ld\n", ? ????????????????????????????????????proc->pid,?thread->pid,?fp->handle); ?????????????????return_error?=?BR_FAILED_REPLY; ? ????????????????goto?err_fget_failed; ? ????????????} ?????????????target_fd?=?task_get_unused_fd_flags(target_proc,?O_CLOEXEC); ?????????????if?(target_fd?<?0)?{ ?????????????????fput(file); ?????????????????return_error?=?BR_FAILED_REPLY; ? ????????????????goto?err_get_unused_fd_failed; ? ????????????} ?????????????task_fd_install(target_proc,?target_fd,?file); ?????????????if?(binder_debug_mask?&?BINDER_DEBUG_TRANSACTION) ? ????????????????????printk(KERN_INFO?"????????fd?%ld?->?%d\n",?fp->handle,?target_fd); ? ????????????/*?TODO:?fput??*/ ?????????????fp->handle?=?target_fd; ?????????}?break; ??????????...... ?????????} ?????} ????? ?????...... ??}??? ? ? ?這里，我們先明確一下在Android系統(tǒng)匿名共享內(nèi)存Ashmem（Anonymous Shared Memory）簡要介紹和學習計劃這篇文章中所舉的例子獲取匿名共享內(nèi)存文件的文件描述符的場景。匿名共享內(nèi)存文件是在Server進程創(chuàng)建的，Client通過IMemoryService.getFileDescriptor去獲取Server進程所創(chuàng)建的匿名共享內(nèi)存文件的文件描述符，Server進程在返回這個文件描述符的過程中進入到Binder驅(qū)動程序，即這里的binder_transact函數(shù)。因此，這里的當前執(zhí)行binder_transact函數(shù)的進程是Server進程，即源進程是Server進程，而目標進程是Client進程，就是這里的target_proc所表示的進程了。
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?? ? ? ?函數(shù)binder_transaction處理文件描述符類型的Binder對象就在中間的for循環(huán)里面。
?? ? ? 首先是獲得Binder對象，并保存在本地變量fp中：
fp?=?(struct?flat_binder_object?*)(t->buffer->data?+?*offp);??????? 文件描述符的值就保存在fp->handle中，通過fget函數(shù)取回這個文件描述符所對應的打開文件結(jié)構(gòu)：
file?=?fget(fp->handle);?? ? ? 這里的file是一個struct file指針，它表示一個打開文件結(jié)構(gòu)。注間，在Linux系統(tǒng)中，打開文件結(jié)構(gòu)struct file是可以在進程間共享的，它與文件描述符不一樣。
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?? ? ? 接著在目標進程中獲得一個空閑的文件描述符：
target_fd?=?task_get_unused_fd_flags(target_proc,?O_CLOEXEC);??? ? ? 現(xiàn)在，在目標進程中，打開文件結(jié)構(gòu)有了，文件描述符也有了，接下來就可以把這個文件描述符和這個打開文件結(jié)構(gòu)關聯(lián)起來就可以了：
task_fd_install(target_proc,?target_fd,?file);??????? 由于這個Binder對象最終是要返回給目標進程的，所以還要修改fp->handle的值，它原來表示的是在源進程中的文件描述符，現(xiàn)在要改成目標進程的文件描述符：
fp->handle?=?target_fd;? ?? ? ?
?? ? ? 這樣，對文件描述符類型的Binder對象的處理就完成了。目標進程拿到這個文件描述符后，就可以和源進程一起共享打開文件了。
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?? ? ? 至此，Android系統(tǒng)匿名共享內(nèi)存利用Binder進程間通信機制來實現(xiàn)進程間共享的學習就結(jié)束了，整個Android系統(tǒng)匿名共享內(nèi)存機制的學習也完成了，希望對讀者有所幫助，重新學習Android系統(tǒng)匿名共享內(nèi)存機制請回到Android系統(tǒng)匿名共享內(nèi)存Ashmem（Anonymous Shared Memory）簡要介紹和學習計劃一文。
本文轉(zhuǎn)自 Luoshengyang 51CTO博客，原文鏈接：http://blog.51cto.com/shyluo/965501，如需轉(zhuǎn)載請自行聯(lián)系原作者
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的Android系统匿名共享内存Ashmem（Anonymous Shared Memory）在进程间共享的原理分析的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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