Android系统进程间通信（IPC）机制Binder中的Server启动过程源代码分析

2023-08-12 13:55:40

文章转载至CSDN社区罗升阳的安卓之旅，原文地址：http://blog.csdn.net/luoshengyang/article/details/6629298

在前面一篇文章浅谈Android系统进程间通信（IPC）机制Binder中的Server和Client获得Service Manager接口之路中， 介绍了在Android系统中Binder进程间通信机制中的Server角色是如何获得Service Manager远程接口的，即defaultServiceManager函数的实现。Server获得了Service Manager远程接口之后，就要把自己的Service添加到Service Manager中去，然后把自己启动起来，等待Client的请求。本文将通过分析源代码了解Server的启动过程是怎么样的。

本文通过一个具体的例子来说明Binder机制中Server的启动过程。我们知道，在Android系统中，提供了多媒体播放的功能，这个功能是以服 务的形式来提供的。这里，我们就通过分析MediaPlayerService的实现来了解Media Server的启动过程。

首先，看一下MediaPlayerService的类图，以便我们理解下面要描述的内容。

Android系统进程间通信（IPC）机制Binder中的Server启动过程源代码分析

我们将要介绍的主角MediaPlayerService继承于BnMediaPlayerService类，熟悉Binder机制的同学应该知道 BnMediaPlayerService是一个Binder Native类，用来处理Client请求的。BnMediaPlayerService继承于 BnInterface<IMediaPlayerService>类，BnInterface是一个模板类，它定义在 frameworks/base/include/binder/IInterface.h文件中：

  1. template<typename INTERFACE>
  2. class BnInterface : public INTERFACE, public BBinder
  3. {
  4. public:
  5. virtual sp<IInterface>      queryLocalInterface(const String16& _descriptor);
  6. virtual const String16&     getInterfaceDescriptor() const;
  7. protected:
  8. virtual IBinder*            onAsBinder();
  9. };

这里可以看出，BnMediaPlayerService实际是继承了IMediaPlayerService和BBinder类。 IMediaPlayerService和BBinder类又分别继承了IInterface和IBinder类，IInterface和IBinder 类又同时继承了RefBase类。

实际上，BnMediaPlayerService并不是直接接收到Client处发送过来的请求，而是使用了IPCThreadState接收 Client处发送过来的请求，而IPCThreadState又借助了ProcessState类来与Binder驱动程序交互。有关 IPCThreadState和ProcessState的关系，可以参考上一篇文章浅谈Android系统进程间通信（IPC）机制Binder中的Server和Client获得Service Manager接口之路， 接下来也会有相应的描述。IPCThreadState接收到了Client处的请求后，就会调用BBinder类的transact函数，并传入相关参 数，BBinder类的transact函数最终调用BnMediaPlayerService类的onTransact函数，于是，就开始真正地处理 Client的请求了。

了解了MediaPlayerService类结构之后，就要开始进入到本文的主题了。

首先，看看MediaPlayerService是如何启动的。启动MediaPlayerService的代码位于frameworks/base/media/mediaserver/main_mediaserver.cpp文件中：

  1. int main(int argc, char** argv)
  2. {
  3. sp<ProcessState> proc(ProcessState::self());
  4. sp<IServiceManager> sm = defaultServiceManager();
  5. LOGI("ServiceManager: %p", sm.get());
  6. AudioFlinger::instantiate();
  7. MediaPlayerService::instantiate();
  8. CameraService::instantiate();
  9. AudioPolicyService::instantiate();
  10. ProcessState::self()->startThreadPool();
  11. IPCThreadState::self()->joinThreadPool();
  12. }

这里我们不关注AudioFlinger和CameraService相关的代码。

先看下面这句代码：

  1. sp<ProcessState> proc(ProcessState::self());

这句代码的作用是通过ProcessState::self()调用创建一个ProcessState实例。ProcessState::self()是 ProcessState类的一个静态成员变量，定义在frameworks/base/libs/binder/ProcessState.cpp文件 中：

  1. sp<ProcessState> ProcessState::self()
  2. {
  3. if (gProcess != NULL) return gProcess;
  4. AutoMutex _l(gProcessMutex);
  5. if (gProcess == NULL) gProcess = new ProcessState;
  6. return gProcess;
  7. }

这里可以看出，这个函数作用是返回一个全局唯一的ProcessState实例gProcess。全局唯一实例变量gProcess定义在frameworks/base/libs/binder/Static.cpp文件中：

  1. Mutex gProcessMutex;
  2. sp<ProcessState> gProcess;

再来看ProcessState的构造函数：

  1. ProcessState::ProcessState()
  2. : mDriverFD(open_driver())
  3. , mVMStart(MAP_FAILED)
  4. , mManagesContexts(false)
  5. , mBinderContextCheckFunc(NULL)
  6. , mBinderContextUserData(NULL)
  7. , mThreadPoolStarted(false)
  8. , mThreadPoolSeq(1)
  9. {
  10. if (mDriverFD >= 0) {
  11. // XXX Ideally, there should be a specific define for whether we
  12. // have mmap (or whether we could possibly have the kernel module
  13. // availabla).
  14. #if !defined(HAVE_WIN32_IPC)
  15. // mmap the binder, providing a chunk of virtual address space to receive transactions.
  16. mVMStart = mmap(0, BINDER_VM_SIZE, PROT_READ, MAP_PRIVATE | MAP_NORESERVE, mDriverFD, 0);
  17. if (mVMStart == MAP_FAILED) {
  18. // *sigh*
  19. LOGE("Using /dev/binder failed: unable to mmap transaction memory.\n");
  20. close(mDriverFD);
  21. mDriverFD = -1;
  22. }
  23. #else
  24. mDriverFD = -1;
  25. #endif
  26. }
  27. if (mDriverFD < 0) {
  28. // Need to run without the driver, starting our own thread pool.
  29. }
  30. }

这个函数有两个关键地方，一是通过open_driver函数打开Binder设备文件/dev/binder，并将打开设备文件描述符保存在成员变量mDriverFD中；二是通过mmap来把设备文件/dev/binder映射到内存中。

先看open_driver函数的实现，这个函数同样位于frameworks/base/libs/binder/ProcessState.cpp文件中：

  1. static int open_driver()
  2. {
  3. if (gSingleProcess) {
  4. return -1;
  5. }
  6. int fd = open("/dev/binder", O_RDWR);
  7. if (fd >= 0) {
  8. fcntl(fd, F_SETFD, FD_CLOEXEC);
  9. int vers;
  10. #if defined(HAVE_ANDROID_OS)
  11. status_t result = ioctl(fd, BINDER_VERSION, &vers);
  12. #else
  13. status_t result = -1;
  14. errno = EPERM;
  15. #endif
  16. if (result == -1) {
  17. LOGE("Binder ioctl to obtain version failed: %s", strerror(errno));
  18. close(fd);
  19. fd = -1;
  20. }
  21. if (result != 0 || vers != BINDER_CURRENT_PROTOCOL_VERSION) {
  22. LOGE("Binder driver protocol does not match user space protocol!");
  23. close(fd);
  24. fd = -1;
  25. }
  26. #if defined(HAVE_ANDROID_OS)
  27. size_t maxThreads = 15;
  28. result = ioctl(fd, BINDER_SET_MAX_THREADS, &maxThreads);
  29. if (result == -1) {
  30. LOGE("Binder ioctl to set max threads failed: %s", strerror(errno));
  31. }
  32. #endif
  33. } else {
  34. LOGW("Opening '/dev/binder' failed: %s\n", strerror(errno));
  35. }
  36. return fd;
  37. }

这个函数的作用主要是通过open文件操作函数来打开/dev/binder设备文件，然后再调用ioctl文件控制函数来分别执行 BINDER_VERSION和BINDER_SET_MAX_THREADS两个命令来和Binder驱动程序进行交互，前者用于获得当前Binder 驱动程序的版本号，后者用于通知Binder驱动程序，MediaPlayerService最多可同时启动15个线程来处理Client端的请求。

open在Binder驱动程序中的具体实现，请参考前面一篇文章浅谈Service Manager成为Android进程间通信（IPC）机制Binder守护进程之路，这里不再重复描述。打开/dev/binder设备文件后，Binder驱动程序就为MediaPlayerService进程创建了一个struct binder_proc结构体实例来维护MediaPlayerService进程上下文相关信息。

我们来看一下ioctl文件操作函数执行BINDER_VERSION命令的过程：

  1. status_t result = ioctl(fd, BINDER_VERSION, &vers);

这个函数调用最终进入到Binder驱动程序的binder_ioctl函数中，我们只关注BINDER_VERSION相关的部分逻辑：

  1. static long binder_ioctl(struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg)
  2. {
  3. int ret;
  4. struct binder_proc *proc = filp->private_data;
  5. struct binder_thread *thread;
  6. unsigned int size = _IOC_SIZE(cmd);
  7. void __user *ubuf = (void __user *)arg;
  8. /*printk(KERN_INFO "binder_ioctl: %d:%d %x %lx\n", proc->pid, current->pid, cmd, arg);*/
  9. ret = wait_event_interruptible(binder_user_error_wait, binder_stop_on_user_error < 2);
  10. if (ret)
  11. return ret;
  12. mutex_lock(&binder_lock);
  13. thread = binder_get_thread(proc);
  14. if (thread == NULL) {
  15. ret = -ENOMEM;
  16. goto err;
  17. }
  18. switch (cmd) {
  19. ......
  20. case BINDER_VERSION:
  21. if (size != sizeof(struct binder_version)) {
  22. ret = -EINVAL;
  23. goto err;
  24. }
  25. if (put_user(BINDER_CURRENT_PROTOCOL_VERSION, &((struct binder_version *)ubuf)->protocol_version)) {
  26. ret = -EINVAL;
  27. goto err;
  28. }
  29. break;
  30. ......
  31. }
  32. ret = 0;
  33. err:
  34. ......
  35. return ret;
  36. }

很简单，只是将BINDER_CURRENT_PROTOCOL_VERSION写入到传入的参数arg指向的用户缓冲区中去就返回了。
BINDER_CURRENT_PROTOCOL_VERSION是一个宏，定义在kernel/common/drivers/staging
/android/binder.h文件中：

  1. /* This is the current protocol version. */
  2. #define BINDER_CURRENT_PROTOCOL_VERSION 7

这里为什么要把ubuf转换成struct
binder_version之后，再通过其protocol_version成员变量再来写入呢，转了一圈，最终内容还是写入到ubuf中。我们看一下
struct
binder_version的定义就会明白，同样是在kernel/common/drivers/staging/android/binder.h
文件中：

  1. /* Use with BINDER_VERSION, driver fills in fields. */
  2. struct binder_version {
  3. /* driver protocol version -- increment with incompatible change */
  4. signed long protocol_version;
  5. };

从注释中可以看出来，这里是考虑到兼容性，因为以后很有可能不是用signed long来表示版本号。

这里有一个重要的地方要注意的是，由于这里是打开设备文件/dev/binder之后，第一次进入到binder_ioctl函数，因此，这里调用
binder_get_thread的时候，就会为当前线程创建一个struct
binder_thread结构体变量来维护线程上下文信息，具体可以参考浅谈Service Manager成为Android进程间通信（IPC）机制Binder守护进程之路一文。

接着我们再来看一下ioctl文件操作函数执行BINDER_SET_MAX_THREADS命令的过程：

  1. result = ioctl(fd, BINDER_SET_MAX_THREADS, &maxThreads);

这个函数调用最终进入到Binder驱动程序的binder_ioctl函数中，我们只关注BINDER_SET_MAX_THREADS相关的部分逻辑：

  1. static long binder_ioctl(struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg)
  2. {
  3. int ret;
  4. struct binder_proc *proc = filp->private_data;
  5. struct binder_thread *thread;
  6. unsigned int size = _IOC_SIZE(cmd);
  7. void __user *ubuf = (void __user *)arg;
  8. /*printk(KERN_INFO "binder_ioctl: %d:%d %x %lx\n", proc->pid, current->pid, cmd, arg);*/
  9. ret = wait_event_interruptible(binder_user_error_wait, binder_stop_on_user_error < 2);
  10. if (ret)
  11. return ret;
  12. mutex_lock(&binder_lock);
  13. thread = binder_get_thread(proc);
  14. if (thread == NULL) {
  15. ret = -ENOMEM;
  16. goto err;
  17. }
  18. switch (cmd) {
  19. ......
  20. case BINDER_SET_MAX_THREADS:
  21. if (copy_from_user(&proc->max_threads, ubuf, sizeof(proc->max_threads))) {
  22. ret = -EINVAL;
  23. goto err;
  24. }
  25. break;
  26. ......
  27. }
  28. ret = 0;
  29. err:
  30. ......
  31. return ret;
  32. }

这里实现也是非常简单，只是简单地把用户传进来的参数保存在proc->max_threads中就完毕了。注意，这里再调用
binder_get_thread函数的时候，就可以在proc->threads中找到当前线程对应的struct
binder_thread结构了，因为前面已经创建好并保存在proc->threads红黑树中。

回到ProcessState的构造函数中，这里还通过mmap函数来把设备文件/dev/binder映射到内存中，这个函数在浅谈Service Manager成为Android进程间通信（IPC）机制Binder守护进程之路一文也已经有详细介绍，这里不再重复描述。宏BINDER_VM_SIZE就定义在ProcessState.cpp文件中：

  1. #define BINDER_VM_SIZE ((1*1024*1024) - (4096 *2))

mmap函数调用完成之后，Binder驱动程序就为当前进程预留了BINDER_VM_SIZE大小的内存空间了。

这样，ProcessState全局唯一变量gProcess就创建完毕了，回到frameworks/base/media/mediaserver
/main_mediaserver.cpp文件中的main函数，下一步是调用defaultServiceManager函数来获得Service
Manager的远程接口，这个已经在上一篇文章浅谈Android系统进程间通信（IPC）机制Binder中的Server和Client获得Service Manager接口之路有详细描述，读者可以回过头去参考一下。

再接下来，就进入到MediaPlayerService::instantiate函数把MediaPlayerService添加到Service

Manger中去了。这个函数定义在frameworks/base/media/libmediaplayerservice
/MediaPlayerService.cpp文件中：

  1. void MediaPlayerService::instantiate() {
  2. defaultServiceManager()->addService(
  3. String16("media.player"), new MediaPlayerService());
  4. }

我们重点看一下IServiceManger::addService的过程，这有助于我们加深对Binder机制的理解。

在上一篇文章浅谈Android系统进程间通信（IPC）机制Binder中的Server和Client获得Service Manager接口之路中
说到，defaultServiceManager返回的实际是一个BpServiceManger类实例，因此，我们看一下
BpServiceManger::addService的实现，这个函数实现在frameworks/base/libs/binder
/IServiceManager.cpp文件中：

  1. class BpServiceManager : public BpInterface<IServiceManager>
  2. {
  3. public:
  4. BpServiceManager(const sp<IBinder>& impl)
  5. : BpInterface<IServiceManager>(impl)
  6. {
  7. }
  8. ......
  9. virtual status_t addService(const String16& name, const sp<IBinder>& service)
  10. {
  11. Parcel data, reply;
  12. data.writeInterfaceToken(IServiceManager::getInterfaceDescriptor());
  13. data.writeString16(name);
  14. data.writeStrongBinder(service);
  15. status_t err = remote()->transact(ADD_SERVICE_TRANSACTION, data, &reply);
  16. return err == NO_ERROR ? reply.readExceptionCode()
  17. }
  18. ......
  19. };

这里的Parcel类是用来于序列化进程间通信数据用的。

先来看这一句的调用：

  1. data.writeInterfaceToken(IServiceManager::getInterfaceDescriptor());

IServiceManager::getInterfaceDescriptor()返回来的是一个字符串，
即"android.os.IServiceManager"，具体可以参考IServiceManger的实现。我们看一下
Parcel::writeInterfaceToken的实现，位于frameworks/base/libs/binder/Parcel.cpp文
件中：

  1. // Write RPC headers.  (previously just the interface token)
  2. status_t Parcel::writeInterfaceToken(const String16& interface)
  3. {
  4. writeInt32(IPCThreadState::self()->getStrictModePolicy() |
  5. STRICT_MODE_PENALTY_GATHER);
  6. // currently the interface identification token is just its name as a string
  7. return writeString16(interface);
  8. }

它的作用是写入一个整数和一个字符串到Parcel中去。

再来看下面的调用：

  1. data.writeString16(name);

这里又是写入一个字符串到Parcel中去，这里的name即是上面传进来的“media.player”字符串。

往下看：

  1. data.writeStrongBinder(service);

这里定入一个Binder对象到Parcel去。我们重点看一下这个函数的实现，因为它涉及到进程间传输Binder实体的问题，比较复杂，需要重点关
注，同时，也是理解Binder机制的一个重点所在。注意，这里的service参数是一个MediaPlayerService对象。

  1. status_t Parcel::writeStrongBinder(const sp<IBinder>& val)
  2. {
  3. return flatten_binder(ProcessState::self(), val, this);
  4. }

看到flatten_binder函数，是不是似曾相识的感觉？我们在前面一篇文章浅谈Service Manager成为Android进程间通信（IPC）机制Binder守护进程之路中，曾经提到在Binder驱动程序中，使用struct flat_binder_object来表示传输中的一个binder对象，它的定义如下所示：

  1. /*
  2. * This is the flattened representation of a Binder object for transfer
  3. * between processes.  The 'offsets' supplied as part of a binder transaction
  4. * contains offsets into the data where these structures occur.  The Binder
  5. * driver takes care of re-writing the structure type and data as it moves
  6. * between processes.
  7. */
  8. struct flat_binder_object {
  9. /* 8 bytes for large_flat_header. */
  10. unsigned long       type;
  11. unsigned long       flags;
  12. /* 8 bytes of data. */
  13. union {
  14. void        *binder;    /* local object */
  15. signed long handle;     /* remote object */
  16. };
  17. /* extra data associated with local object */
  18. void            *cookie;
  19. };

各个成员变量的含义请参考资料Android Binder设计与实现。

我们进入到flatten_binder函数看看：

  1. status_t flatten_binder(const sp<ProcessState>& proc,
  2. const sp<IBinder>& binder, Parcel* out)
  3. {
  4. flat_binder_object obj;
  5. obj.flags = 0x7f | FLAT_BINDER_FLAG_ACCEPTS_FDS;
  6. if (binder != NULL) {
  7. IBinder *local = binder->localBinder();
  8. if (!local) {
  9. BpBinder *proxy = binder->remoteBinder();
  10. if (proxy == NULL) {
  11. LOGE("null proxy");
  12. }
  13. const int32_t handle = proxy ? proxy->handle() : 0;
  14. obj.type = BINDER_TYPE_HANDLE;
  15. obj.handle = handle;
  16. obj.cookie = NULL;
  17. } else {
  18. obj.type = BINDER_TYPE_BINDER;
  19. obj.binder = local->getWeakRefs();
  20. obj.cookie = local;
  21. }
  22. } else {
  23. obj.type = BINDER_TYPE_BINDER;
  24. obj.binder = NULL;
  25. obj.cookie = NULL;
  26. }
  27. return finish_flatten_binder(binder, obj, out);
  28. }

首先是初始化flat_binder_object的flags域：

  1. obj.flags = 0x7f | FLAT_BINDER_FLAG_ACCEPTS_FDS;

0x7f表示处理本Binder实体请求数据包的线程的最低优先级，FLAT_BINDER_FLAG_ACCEPTS_FDS表示这个Binder实体可以接受文件描述符，Binder实体在收到文件描述符时，就会在本进程中打开这个文件。

传进来的binder即为MediaPlayerService::instantiate函数中new出来的MediaPlayerService实
例，因此，不为空。又由于MediaPlayerService继承自BBinder类，它是一个本地Binder实体，因此
binder->localBinder返回一个BBinder指针，而且肯定不为空，于是执行下面语句：

  1. obj.type = BINDER_TYPE_BINDER;
  2. obj.binder = local->getWeakRefs();
  3. obj.cookie = local;

设置了flat_binder_obj的其他成员变量，注意，指向这个Binder实体地址的指针local保存在flat_binder_obj的成员变量cookie中。

函数调用finish_flatten_binder来将这个flat_binder_obj写入到Parcel中去：

  1. inline static status_t finish_flatten_binder(
  2. const sp<IBinder>& binder, const flat_binder_object& flat, Parcel* out)
  3. {
  4. return out->writeObject(flat, false);
  5. }

Parcel::writeObject的实现如下：

  1. status_t Parcel::writeObject(const flat_binder_object& val, bool nullMetaData)
  2. {
  3. const bool enoughData = (mDataPos+sizeof(val)) <= mDataCapacity;
  4. const bool enoughObjects = mObjectsSize < mObjectsCapacity;
  5. if (enoughData && enoughObjects) {
  6. restart_write:
  7. *reinterpret_cast<flat_binder_object*>(mData+mDataPos) = val;
  8. // Need to write meta-data?
  9. if (nullMetaData || val.binder != NULL) {
  10. mObjects[mObjectsSize] = mDataPos;
  11. acquire_object(ProcessState::self(), val, this);
  12. mObjectsSize++;
  13. }
  14. // remember if it's a file descriptor
  15. if (val.type == BINDER_TYPE_FD) {
  16. mHasFds = mFdsKnown = true;
  17. }
  18. return finishWrite(sizeof(flat_binder_object));
  19. }
  20. if (!enoughData) {
  21. const status_t err = growData(sizeof(val));
  22. if (err != NO_ERROR) return err;
  23. }
  24. if (!enoughObjects) {
  25. size_t newSize = ((mObjectsSize+2)*3)/2;
  26. size_t* objects = (size_t*)realloc(mObjects, newSize*sizeof(size_t));
  27. if (objects == NULL) return NO_MEMORY;
  28. mObjects = objects;
  29. mObjectsCapacity = newSize;
  30. }
  31. goto restart_write;
  32. }

这里除了把flat_binder_obj写到Parcel里面之内，还要记录这个flat_binder_obj在Parcel里面的偏移位置：

  1. mObjects[mObjectsSize] = mDataPos;

这里因为，如果进程间传输的数据间带有Binder对象的时候，Binder驱动程序需要作进一步的处理，以维护各个Binder实体的一致性，下面我们将会看到Binder驱动程序是怎么处理这些Binder对象的。

再回到BpServiceManager::addService函数中，调用下面语句：

  1. status_t err = remote()->transact(ADD_SERVICE_TRANSACTION, data, &reply);

回到浅谈Android系统进程间通信（IPC）机制Binder中的Server和Client获得Service Manager接口之路一文中的类图中去看一下，这里的remote成员函数来自于BpRefBase类，它返回一个BpBinder指针。因此，我们继续进入到BpBinder::transact函数中去看看：

  1. status_t BpBinder::transact(
  2. uint32_t code, const Parcel& data, Parcel* reply, uint32_t flags)
  3. {
  4. // Once a binder has died, it will never come back to life.
  5. if (mAlive) {
  6. status_t status = IPCThreadState::self()->transact(
  7. mHandle, code, data, reply, flags);
  8. if (status == DEAD_OBJECT) mAlive = 0;
  9. return status;
  10. }
  11. return DEAD_OBJECT;
  12. }

这里又调用了IPCThreadState::transact进执行实际的操作。注意，这里的mHandle为0，code为
ADD_SERVICE_TRANSACTION。ADD_SERVICE_TRANSACTION是上面以参数形式传进来的，那mHandle为什么是
0呢？因为这里表示的是Service Manager远程接口，它的句柄值一定是0，具体请参考浅谈Android系统进程间通信（IPC）机制Binder中的Server和Client获得Service Manager接口之路一文。
       再进入到IPCThreadState::transact函数，看看做了些什么事情：

  1. status_t IPCThreadState::transact(int32_t handle,
  2. uint32_t code, const Parcel& data,
  3. Parcel* reply, uint32_t flags)
  4. {
  5. status_t err = data.errorCheck();
  6. flags |= TF_ACCEPT_FDS;
  7. IF_LOG_TRANSACTIONS() {
  8. TextOutput::Bundle _b(alog);
  9. alog << "BC_TRANSACTION thr " << (void*)pthread_self() << " / hand "
  10. << handle << " / code " << TypeCode(code) << ": "
  11. << indent << data << dedent << endl;
  12. }
  13. if (err == NO_ERROR) {
  14. LOG_ONEWAY(">>>> SEND from pid %d uid %d %s", getpid(), getuid(),
  15. (flags & TF_ONE_WAY) == 0 ? "READ REPLY" : "ONE WAY");
  16. err = writeTransactionData(BC_TRANSACTION, flags, handle, code, data, NULL);
  17. }
  18. if (err != NO_ERROR) {
  19. if (reply) reply->setError(err);
  20. return (mLastError = err);
  21. }
  22. if ((flags & TF_ONE_WAY) == 0) {
  23. #if 0
  24. if (code == 4) { // relayout
  25. LOGI(">>>>>> CALLING transaction 4");
  26. } else {
  27. LOGI(">>>>>> CALLING transaction %d", code);
  28. }
  29. #endif
  30. if (reply) {
  31. err = waitForResponse(reply);
  32. } else {
  33. Parcel fakeReply;
  34. err = waitForResponse(&fakeReply);
  35. }
  36. #if 0
  37. if (code == 4) { // relayout
  38. LOGI("<<<<<< RETURNING transaction 4");
  39. } else {
  40. LOGI("<<<<<< RETURNING transaction %d", code);
  41. }
  42. #endif
  43. IF_LOG_TRANSACTIONS() {
  44. TextOutput::Bundle _b(alog);
  45. alog << "BR_REPLY thr " << (void*)pthread_self() << " / hand "
  46. << handle << ": ";
  47. if (reply) alog << indent << *reply << dedent << endl;
  48. else alog << "(none requested)" << endl;
  49. }
  50. } else {
  51. err = waitForResponse(NULL, NULL);
  52. }
  53. return err;
  54. }

IPCThreadState::transact函数的参数flags是一个默认值为0的参数，上面没有传相应的实参进来，因此，这里就为0。

函数首先调用writeTransactionData函数准备好一个struct binder_transaction_data结构体变量，这个
是等一下要传输给Binder驱动程序的。struct binder_transaction_data的定义我们在浅谈Service Manager成为Android进程间通信（IPC）机制Binder守护进程之路一文中有详细描述，读者不妨回过去读一下。这里为了方便描述，将struct binder_transaction_data的定义再次列出来：

  1. struct binder_transaction_data {
  2. /* The first two are only used for bcTRANSACTION and brTRANSACTION,
  3. * identifying the target and contents of the transaction.
  4. */
  5. union {
  6. size_t  handle; /* target descriptor of command transaction */
  7. void    *ptr;   /* target descriptor of return transaction */
  8. } target;
  9. void        *cookie;    /* target object cookie */
  10. unsigned int    code;       /* transaction command */
  11. /* General information about the transaction. */
  12. unsigned int    flags;
  13. pid_t       sender_pid;
  14. uid_t       sender_euid;
  15. size_t      data_size;  /* number of bytes of data */
  16. size_t      offsets_size;   /* number of bytes of offsets */
  17. /* If this transaction is inline, the data immediately
  18. * follows here; otherwise, it ends with a pointer to
  19. * the data buffer.
  20. */
  21. union {
  22. struct {
  23. /* transaction data */
  24. const void  *buffer;
  25. /* offsets from buffer to flat_binder_object structs */
  26. const void  *offsets;
  27. } ptr;
  28. uint8_t buf[8];
  29. } data;
  30. };

writeTransactionData函数的实现如下：

  1. status_t IPCThreadState::writeTransactionData(int32_t cmd, uint32_t binderFlags,
  2. int32_t handle, uint32_t code, const Parcel& data, status_t* statusBuffer)
  3. {
  4. binder_transaction_data tr;
  5. tr.target.handle = handle;
  6. tr.code = code;
  7. tr.flags = binderFlags;
  8. const status_t err = data.errorCheck();
  9. if (err == NO_ERROR) {
  10. tr.data_size = data.ipcDataSize();
  11. tr.data.ptr.buffer = data.ipcData();
  12. tr.offsets_size = data.ipcObjectsCount()*sizeof(size_t);
  13. tr.data.ptr.offsets = data.ipcObjects();
  14. } else if (statusBuffer) {
  15. tr.flags |= TF_STATUS_CODE;
  16. *statusBuffer = err;
  17. tr.data_size = sizeof(status_t);
  18. tr.data.ptr.buffer = statusBuffer;
  19. tr.offsets_size = 0;
  20. tr.data.ptr.offsets = NULL;
  21. } else {
  22. return (mLastError = err);
  23. }
  24. mOut.writeInt32(cmd);
  25. mOut.write(&tr, sizeof(tr));
  26. return NO_ERROR;
  27. }

注意，这里的cmd为BC_TRANSACTION。 这个函数很简单，在这个场景下，就是执行下面语句来初始化本地变量tr：

  1. tr.data_size = data.ipcDataSize();
  2. tr.data.ptr.buffer = data.ipcData();
  3. tr.offsets_size = data.ipcObjectsCount()*sizeof(size_t);
  4. tr.data.ptr.offsets = data.ipcObjects();

回忆一下上面的内容，写入到tr.data.ptr.buffer的内容相当于下面的内容：

  1. writeInt32(IPCThreadState::self()->getStrictModePolicy() |
  2. STRICT_MODE_PENALTY_GATHER);
  3. writeString16("android.os.IServiceManager");
  4. writeString16("media.player");
  5. writeStrongBinder(new MediaPlayerService());

其中包含了一个Binder实体MediaPlayerService，因此需要设置tr.offsets_size就为
1，tr.data.ptr.offsets就指向了这个MediaPlayerService的地址在tr.data.ptr.buffer中的偏移
量。最后，将tr的内容保存在IPCThreadState的成员变量mOut中。
      
回到IPCThreadState::transact函数中，接下去看，(flags & TF_ONE_WAY) ==
0为true，并且reply不为空，所以最终进入到waitForResponse(reply)这条路径来。我们看一下
waitForResponse函数的实现：

  1. status_t IPCThreadState::waitForResponse(Parcel *reply, status_t *acquireResult)
  2. {
  3. int32_t cmd;
  4. int32_t err;
  5. while (1) {
  6. if ((err=talkWithDriver()) < NO_ERROR) break;
  7. err = mIn.errorCheck();
  8. if (err < NO_ERROR) break;
  9. if (mIn.dataAvail() == 0) continue;
  10. cmd = mIn.readInt32();
  11. IF_LOG_COMMANDS() {
  12. alog << "Processing waitForResponse Command: "
  13. << getReturnString(cmd) << endl;
  14. }
  15. switch (cmd) {
  16. case BR_TRANSACTION_COMPLETE:
  17. if (!reply && !acquireResult) goto finish;
  18. break;
  19. case BR_DEAD_REPLY:
  20. err = DEAD_OBJECT;
  21. goto finish;
  22. case BR_FAILED_REPLY:
  23. err = FAILED_TRANSACTION;
  24. goto finish;
  25. case BR_ACQUIRE_RESULT:
  26. {
  27. LOG_ASSERT(acquireResult != NULL, "Unexpected brACQUIRE_RESULT");
  28. const int32_t result = mIn.readInt32();
  29. if (!acquireResult) continue;
  30. *acquireResult = result ? NO_ERROR : INVALID_OPERATION;
  31. }
  32. goto finish;
  33. case BR_REPLY:
  34. {
  35. binder_transaction_data tr;
  36. err = mIn.read(&tr, sizeof(tr));
  37. LOG_ASSERT(err == NO_ERROR, "Not enough command data for brREPLY");
  38. if (err != NO_ERROR) goto finish;
  39. if (reply) {
  40. if ((tr.flags & TF_STATUS_CODE) == 0) {
  41. reply->ipcSetDataReference(
  42. reinterpret_cast<const uint8_t*>(tr.data.ptr.buffer),
  43. tr.data_size,
  44. reinterpret_cast<const size_t*>(tr.data.ptr.offsets),
  45. tr.offsets_size/sizeof(size_t),
  46. freeBuffer, this);
  47. } else {
  48. err = *static_cast<const status_t*>(tr.data.ptr.buffer);
  49. freeBuffer(NULL,
  50. reinterpret_cast<const uint8_t*>(tr.data.ptr.buffer),
  51. tr.data_size,
  52. reinterpret_cast<const size_t*>(tr.data.ptr.offsets),
  53. tr.offsets_size/sizeof(size_t), this);
  54. }
  55. } else {
  56. freeBuffer(NULL,
  57. reinterpret_cast<const uint8_t*>(tr.data.ptr.buffer),
  58. tr.data_size,
  59. reinterpret_cast<const size_t*>(tr.data.ptr.offsets),
  60. tr.offsets_size/sizeof(size_t), this);
  61. continue;
  62. }
  63. }
  64. goto finish;
  65. default:
  66. err = executeCommand(cmd);
  67. if (err != NO_ERROR) goto finish;
  68. break;
  69. }
  70. }
  71. finish:
  72. if (err != NO_ERROR) {
  73. if (acquireResult) *acquireResult = err;
  74. if (reply) reply->setError(err);
  75. mLastError = err;
  76. }
  77. return err;
  78. }

这个函数虽然很长，但是主要调用了talkWithDriver函数来与Binder驱动程序进行交互：

  1. status_t IPCThreadState::talkWithDriver(bool doReceive)
  2. {
  3. LOG_ASSERT(mProcess->mDriverFD >= 0, "Binder driver is not opened");
  4. binder_write_read bwr;
  5. // Is the read buffer empty?
  6. const bool needRead = mIn.dataPosition() >= mIn.dataSize();
  7. // We don't want to write anything if we are still reading
  8. // from data left in the input buffer and the caller
  9. // has requested to read the next data.
  10. const size_t outAvail = (!doReceive || needRead) ? mOut.dataSize() : 0;
  11. bwr.write_size = outAvail;
  12. bwr.write_buffer = (long unsigned int)mOut.data();
  13. // This is what we'll read.
  14. if (doReceive && needRead) {
  15. bwr.read_size = mIn.dataCapacity();
  16. bwr.read_buffer = (long unsigned int)mIn.data();
  17. } else {
  18. bwr.read_size = 0;
  19. }
  20. IF_LOG_COMMANDS() {
  21. TextOutput::Bundle _b(alog);
  22. if (outAvail != 0) {
  23. alog << "Sending commands to driver: " << indent;
  24. const void* cmds = (const void*)bwr.write_buffer;
  25. const void* end = ((const uint8_t*)cmds)+bwr.write_size;
  26. alog << HexDump(cmds, bwr.write_size) << endl;
  27. while (cmds < end) cmds = printCommand(alog, cmds);
  28. alog << dedent;
  29. }
  30. alog << "Size of receive buffer: " << bwr.read_size
  31. << ", needRead: " << needRead << ", doReceive: " << doReceive << endl;
  32. }
  33. // Return immediately if there is nothing to do.
  34. if ((bwr.write_size == 0) && (bwr.read_size == 0)) return NO_ERROR;
  35. bwr.write_consumed = 0;
  36. bwr.read_consumed = 0;
  37. status_t err;
  38. do {
  39. IF_LOG_COMMANDS() {
  40. alog << "About to read/write, write size = " << mOut.dataSize() << endl;
  41. }
  42. #if defined(HAVE_ANDROID_OS)
  43. if (ioctl(mProcess->mDriverFD, BINDER_WRITE_READ, &bwr) >= 0)
  44. err = NO_ERROR;
  45. else
  46. err = -errno;
  47. #else
  48. err = INVALID_OPERATION;
  49. #endif
  50. IF_LOG_COMMANDS() {
  51. alog << "Finished read/write, write size = " << mOut.dataSize() << endl;
  52. }
  53. } while (err == -EINTR);
  54. IF_LOG_COMMANDS() {
  55. alog << "Our err: " << (void*)err << ", write consumed: "
  56. << bwr.write_consumed << " (of " << mOut.dataSize()
  57. << "), read consumed: " << bwr.read_consumed << endl;
  58. }
  59. if (err >= NO_ERROR) {
  60. if (bwr.write_consumed > 0) {
  61. if (bwr.write_consumed < (ssize_t)mOut.dataSize())
  62. mOut.remove(0, bwr.write_consumed);
  63. else
  64. mOut.setDataSize(0);
  65. }
  66. if (bwr.read_consumed > 0) {
  67. mIn.setDataSize(bwr.read_consumed);
  68. mIn.setDataPosition(0);
  69. }
  70. IF_LOG_COMMANDS() {
  71. TextOutput::Bundle _b(alog);
  72. alog << "Remaining data size: " << mOut.dataSize() << endl;
  73. alog << "Received commands from driver: " << indent;
  74. const void* cmds = mIn.data();
  75. const void* end = mIn.data() + mIn.dataSize();
  76. alog << HexDump(cmds, mIn.dataSize()) << endl;
  77. while (cmds < end) cmds = printReturnCommand(alog, cmds);
  78. alog << dedent;
  79. }
  80. return NO_ERROR;
  81. }
  82. return err;
  83. }

这里doReceive和needRead均为1，有兴趣的读者可以自已分析一下。因此，这里告诉Binder驱动程序，先执行write操作，再执行read操作，下面我们将会看到。

最后，通过ioctl(mProcess->mDriverFD, BINDER_WRITE_READ,
&bwr)进行到Binder驱动程序的binder_ioctl函数，我们只关注cmd为BINDER_WRITE_READ的逻辑：

  1. static long binder_ioctl(struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg)
  2. {
  3. int ret;
  4. struct binder_proc *proc = filp->private_data;
  5. struct binder_thread *thread;
  6. unsigned int size = _IOC_SIZE(cmd);
  7. void __user *ubuf = (void __user *)arg;
  8. /*printk(KERN_INFO "binder_ioctl: %d:%d %x %lx\n", proc->pid, current->pid, cmd, arg);*/
  9. ret = wait_event_interruptible(binder_user_error_wait, binder_stop_on_user_error < 2);
  10. if (ret)
  11. return ret;
  12. mutex_lock(&binder_lock);
  13. thread = binder_get_thread(proc);
  14. if (thread == NULL) {
  15. ret = -ENOMEM;
  16. goto err;
  17. }
  18. switch (cmd) {
  19. case BINDER_WRITE_READ: {
  20. struct binder_write_read bwr;
  21. if (size != sizeof(struct binder_write_read)) {
  22. ret = -EINVAL;
  23. goto err;
  24. }
  25. if (copy_from_user(&bwr, ubuf, sizeof(bwr))) {
  26. ret = -EFAULT;
  27. goto err;
  28. }
  29. if (binder_debug_mask & BINDER_DEBUG_READ_WRITE)
  30. printk(KERN_INFO "binder: %d:%d write %ld at %08lx, read %ld at %08lx\n",
  31. proc->pid, thread->pid, bwr.write_size, bwr.write_buffer, bwr.read_size, bwr.read_buffer);
  32. if (bwr.write_size > 0) {
  33. ret = binder_thread_write(proc, thread, (void __user *)bwr.write_buffer, bwr.write_size, &bwr.write_consumed);
  34. if (ret < 0) {
  35. bwr.read_consumed = 0;
  36. if (copy_to_user(ubuf, &bwr, sizeof(bwr)))
  37. ret = -EFAULT;
  38. goto err;
  39. }
  40. }
  41. if (bwr.read_size > 0) {
  42. ret = binder_thread_read(proc, thread, (void __user *)bwr.read_buffer, bwr.read_size, &bwr.read_consumed, filp->f_flags & O_NONBLOCK);
  43. if (!list_empty(&proc->todo))
  44. wake_up_interruptible(&proc->wait);
  45. if (ret < 0) {
  46. if (copy_to_user(ubuf, &bwr, sizeof(bwr)))
  47. ret = -EFAULT;
  48. goto err;
  49. }
  50. }
  51. if (binder_debug_mask & BINDER_DEBUG_READ_WRITE)
  52. printk(KERN_INFO "binder: %d:%d wrote %ld of %ld, read return %ld of %ld\n",
  53. proc->pid, thread->pid, bwr.write_consumed, bwr.write_size, bwr.read_consumed, bwr.read_size);
  54. if (copy_to_user(ubuf, &bwr, sizeof(bwr))) {
  55. ret = -EFAULT;
  56. goto err;
  57. }
  58. break;
  59. }
  60. ......
  61. }
  62. ret = 0;
  63. err:
  64. ......
  65. return ret;
  66. }

函数首先是将用户传进来的参数拷贝到本地变量struct binder_write_read
bwr中去。这里bwr.write_size >
0为true，因此，进入到binder_thread_write函数中，我们只关注BC_TRANSACTION部分的逻辑：

  1. binder_thread_write(struct binder_proc *proc, struct binder_thread *thread,
  2. void __user *buffer, int size, signed long *consumed)
  3. {
  4. uint32_t cmd;
  5. void __user *ptr = buffer + *consumed;
  6. void __user *end = buffer + size;
  7. while (ptr < end && thread->return_error == BR_OK) {
  8. if (get_user(cmd, (uint32_t __user *)ptr))
  9. return -EFAULT;
  10. ptr += sizeof(uint32_t);
  11. if (_IOC_NR(cmd) < ARRAY_SIZE(binder_stats.bc)) {
  12. binder_stats.bc[_IOC_NR(cmd)]++;
  13. proc->stats.bc[_IOC_NR(cmd)]++;
  14. thread->stats.bc[_IOC_NR(cmd)]++;
  15. }
  16. switch (cmd) {
  17. .....
  18. case BC_TRANSACTION:
  19. case BC_REPLY: {
  20. struct binder_transaction_data tr;
  21. if (copy_from_user(&tr, ptr, sizeof(tr)))
  22. return -EFAULT;
  23. ptr += sizeof(tr);
  24. binder_transaction(proc, thread, &tr, cmd == BC_REPLY);
  25. break;
  26. }
  27. ......
  28. }
  29. *consumed = ptr - buffer;
  30. }
  31. return 0;
  32. }

首先将用户传进来的transact参数拷贝在本地变量struct binder_transaction_data tr中去，接着调用binder_transaction函数进一步处理，这里我们忽略掉无关代码：

  1. static void
  2. binder_transaction(struct binder_proc *proc, struct binder_thread *thread,
  3. struct binder_transaction_data *tr, int reply)
  4. {
  5. struct binder_transaction *t;
  6. struct binder_work *tcomplete;
  7. size_t *offp, *off_end;
  8. struct binder_proc *target_proc;
  9. struct binder_thread *target_thread = NULL;
  10. struct binder_node *target_node = NULL;
  11. struct list_head *target_list;
  12. wait_queue_head_t *target_wait;
  13. struct binder_transaction *in_reply_to = NULL;
  14. struct binder_transaction_log_entry *e;
  15. uint32_t return_error;
  16. ......
  17. if (reply) {
  18. ......
  19. } else {
  20. if (tr->target.handle) {
  21. ......
  22. } else {
  23. target_node = binder_context_mgr_node;
  24. if (target_node == NULL) {
  25. return_error = BR_DEAD_REPLY;
  26. goto err_no_context_mgr_node;
  27. }
  28. }
  29. ......
  30. target_proc = target_node->proc;
  31. if (target_proc == NULL) {
  32. return_error = BR_DEAD_REPLY;
  33. goto err_dead_binder;
  34. }
  35. ......
  36. }
  37. if (target_thread) {
  38. ......
  39. } else {
  40. target_list = &target_proc->todo;
  41. target_wait = &target_proc->wait;
  42. }
  43. ......
  44. /* TODO: reuse incoming transaction for reply */
  45. t = kzalloc(sizeof(*t), GFP_KERNEL);
  46. if (t == NULL) {
  47. return_error = BR_FAILED_REPLY;
  48. goto err_alloc_t_failed;
  49. }
  50. ......
  51. tcomplete = kzalloc(sizeof(*tcomplete), GFP_KERNEL);
  52. if (tcomplete == NULL) {
  53. return_error = BR_FAILED_REPLY;
  54. goto err_alloc_tcomplete_failed;
  55. }
  56. ......
  57. if (!reply && !(tr->flags & TF_ONE_WAY))
  58. t->from = thread;
  59. else
  60. t->from = NULL;
  61. t->sender_euid = proc->tsk->cred->euid;
  62. t->to_proc = target_proc;
  63. t->to_thread = target_thread;
  64. t->code = tr->code;
  65. t->flags = tr->flags;
  66. t->priority = task_nice(current);
  67. t->buffer = binder_alloc_buf(target_proc, tr->data_size,
  68. tr->offsets_size, !reply && (t->flags & TF_ONE_WAY));
  69. if (t->buffer == NULL) {
  70. return_error = BR_FAILED_REPLY;
  71. goto err_binder_alloc_buf_failed;
  72. }
  73. t->buffer->allow_user_free = 0;
  74. t->buffer->debug_id = t->debug_id;
  75. t->buffer->transaction = t;
  76. t->buffer->target_node = target_node;
  77. if (target_node)
  78. binder_inc_node(target_node, 1, 0, NULL);
  79. offp = (size_t *)(t->buffer->data + ALIGN(tr->data_size, sizeof(void *)));
  80. if (copy_from_user(t->buffer->data, tr->data.ptr.buffer, tr->data_size)) {
  81. ......
  82. return_error = BR_FAILED_REPLY;
  83. goto err_copy_data_failed;
  84. }
  85. if (copy_from_user(offp, tr->data.ptr.offsets, tr->offsets_size)) {
  86. ......
  87. return_error = BR_FAILED_REPLY;
  88. goto err_copy_data_failed;
  89. }
  90. ......
  91. off_end = (void *)offp + tr->offsets_size;
  92. for (; offp < off_end; offp++) {
  93. struct flat_binder_object *fp;
  94. ......
  95. fp = (struct flat_binder_object *)(t->buffer->data + *offp);
  96. switch (fp->type) {
  97. case BINDER_TYPE_BINDER:
  98. case BINDER_TYPE_WEAK_BINDER: {
  99. struct binder_ref *ref;
  100. struct binder_node *node = binder_get_node(proc, fp->binder);
  101. if (node == NULL) {
  102. node = binder_new_node(proc, fp->binder, fp->cookie);
  103. if (node == NULL) {
  104. return_error = BR_FAILED_REPLY;
  105. goto err_binder_new_node_failed;
  106. }
  107. node->min_priority = fp->flags & FLAT_BINDER_FLAG_PRIORITY_MASK;
  108. node->accept_fds = !!(fp->flags & FLAT_BINDER_FLAG_ACCEPTS_FDS);
  109. }
  110. if (fp->cookie != node->cookie) {
  111. ......
  112. goto err_binder_get_ref_for_node_failed;
  113. }
  114. ref = binder_get_ref_for_node(target_proc, node);
  115. if (ref == NULL) {
  116. return_error = BR_FAILED_REPLY;
  117. goto err_binder_get_ref_for_node_failed;
  118. }
  119. if (fp->type == BINDER_TYPE_BINDER)
  120. fp->type = BINDER_TYPE_HANDLE;
  121. else
  122. fp->type = BINDER_TYPE_WEAK_HANDLE;
  123. fp->handle = ref->desc;
  124. binder_inc_ref(ref, fp->type == BINDER_TYPE_HANDLE, &thread->todo);
  125. ......
  126. } break;
  127. ......
  128. }
  129. }
  130. if (reply) {
  131. ......
  132. } else if (!(t->flags & TF_ONE_WAY)) {
  133. BUG_ON(t->buffer->async_transaction != 0);
  134. t->need_reply = 1;
  135. t->from_parent = thread->transaction_stack;
  136. thread->transaction_stack = t;
  137. } else {
  138. ......
  139. }
  140. t->work.type = BINDER_WORK_TRANSACTION;
  141. list_add_tail(&t->work.entry, target_list);
  142. tcomplete->type = BINDER_WORK_TRANSACTION_COMPLETE;
  143. list_add_tail(&tcomplete->entry, &thread->todo);
  144. if (target_wait)
  145. wake_up_interruptible(target_wait);
  146. return;
  147. ......
  148. }

注意，这里传进来的参数reply为0，tr->target.handle也为0。因此，target_proc、target_thread、target_node、target_list和target_wait的值分别为：

  1. target_node = binder_context_mgr_node;
  2. target_proc = target_node->proc;
  3. target_list = &target_proc->todo;
  4. target_wait = &target_proc->wait;

接着，分配了一个待处理事务t和一个待完成工作项tcomplete，并执行初始化工作：

  1. /* TODO: reuse incoming transaction for reply */
  2. t = kzalloc(sizeof(*t), GFP_KERNEL);
  3. if (t == NULL) {
  4. return_error = BR_FAILED_REPLY;
  5. goto err_alloc_t_failed;
  6. }
  7. ......
  8. tcomplete = kzalloc(sizeof(*tcomplete), GFP_KERNEL);
  9. if (tcomplete == NULL) {
  10. return_error = BR_FAILED_REPLY;
  11. goto err_alloc_tcomplete_failed;
  12. }
  13. ......
  14. if (!reply && !(tr->flags & TF_ONE_WAY))
  15. t->from = thread;
  16. else
  17. t->from = NULL;
  18. t->sender_euid = proc->tsk->cred->euid;
  19. t->to_proc = target_proc;
  20. t->to_thread = target_thread;
  21. t->code = tr->code;
  22. t->flags = tr->flags;
  23. t->priority = task_nice(current);
  24. t->buffer = binder_alloc_buf(target_proc, tr->data_size,
  25. tr->offsets_size, !reply && (t->flags & TF_ONE_WAY));
  26. if (t->buffer == NULL) {
  27. return_error = BR_FAILED_REPLY;
  28. goto err_binder_alloc_buf_failed;
  29. }
  30. t->buffer->allow_user_free = 0;
  31. t->buffer->debug_id = t->debug_id;
  32. t->buffer->transaction = t;
  33. t->buffer->target_node = target_node;
  34. if (target_node)
  35. binder_inc_node(target_node, 1, 0, NULL);
  36. offp = (size_t *)(t->buffer->data + ALIGN(tr->data_size, sizeof(void *)));
  37. if (copy_from_user(t->buffer->data, tr->data.ptr.buffer, tr->data_size)) {
  38. ......
  39. return_error = BR_FAILED_REPLY;
  40. goto err_copy_data_failed;
  41. }
  42. if (copy_from_user(offp, tr->data.ptr.offsets, tr->offsets_size)) {
  43. ......
  44. return_error = BR_FAILED_REPLY;
  45. goto err_copy_data_failed;
  46. }

注意，这里的事务t是要交给target_proc处理的，在这个场景之下，就是Service Manager了。因此，下面的语句：

  1. t->buffer = binder_alloc_buf(target_proc, tr->data_size,
  2. tr->offsets_size, !reply && (t->flags & TF_ONE_WAY));

就是在Service Manager的进程空间中分配一块内存来保存用户传进入的参数了：

  1. if (copy_from_user(t->buffer->data, tr->data.ptr.buffer, tr->data_size)) {
  2. ......
  3. return_error = BR_FAILED_REPLY;
  4. goto err_copy_data_failed;
  5. }
  6. if (copy_from_user(offp, tr->data.ptr.offsets, tr->offsets_size)) {
  7. ......
  8. return_error = BR_FAILED_REPLY;
  9. goto err_copy_data_failed;
  10. }

由于现在target_node要被使用了，增加它的引用计数：

  1. if (target_node)
  2. binder_inc_node(target_node, 1, 0, NULL);

接下去的for循环，就是用来处理传输数据中的Binder对象了。在我们的场景中，有一个类型为BINDER_TYPE_BINDER的Binder实体MediaPlayerService：

  1. switch (fp->type) {
  2. case BINDER_TYPE_BINDER:
  3. case BINDER_TYPE_WEAK_BINDER: {
  4. struct binder_ref *ref;
  5. struct binder_node *node = binder_get_node(proc, fp->binder);
  6. if (node == NULL) {
  7. node = binder_new_node(proc, fp->binder, fp->cookie);
  8. if (node == NULL) {
  9. return_error = BR_FAILED_REPLY;
  10. goto err_binder_new_node_failed;
  11. }
  12. node->min_priority = fp->flags & FLAT_BINDER_FLAG_PRIORITY_MASK;
  13. node->accept_fds = !!(fp->flags & FLAT_BINDER_FLAG_ACCEPTS_FDS);
  14. }
  15. if (fp->cookie != node->cookie) {
  16. ......
  17. goto err_binder_get_ref_for_node_failed;
  18. }
  19. ref = binder_get_ref_for_node(target_proc, node);
  20. if (ref == NULL) {
  21. return_error = BR_FAILED_REPLY;
  22. goto err_binder_get_ref_for_node_failed;
  23. }
  24. if (fp->type == BINDER_TYPE_BINDER)
  25. fp->type = BINDER_TYPE_HANDLE;
  26. else
  27. fp->type = BINDER_TYPE_WEAK_HANDLE;
  28. fp->handle = ref->desc;
  29. binder_inc_ref(ref, fp->type == BINDER_TYPE_HANDLE, &thread->todo);
  30. ......
  31. } break;

由于是第一次在Binder驱动程序中传输这个MediaPlayerService，调用binder_get_node函数查询这个Binder实体时，会返回空，于是binder_new_node在proc中新建一个，下次就可以直接使用了。

现在，由于要把这个Binder实体MediaPlayerService交给target_proc，也就是Service
Manager来管理，也就是说Service
Manager要引用这个MediaPlayerService了，于是通过binder_get_ref_for_node为
MediaPlayerService创建一个引用，并且通过binder_inc_ref来增加这个引用计数，防止这个引用还在使用过程当中就被销毁。
注意，到了这里的时候，t->buffer中的flat_binder_obj的type已经改为
BINDER_TYPE_HANDLE，handle已经改为ref->desc，跟原来不一样了，因为这个flat_binder_obj是最终
是要传给Service Manager的，而Service Manager只能够通过句柄值来引用这个Binder实体。

最后，把待处理事务加入到target_list列表中去：

  1. list_add_tail(&t->work.entry, target_list);

并且把待完成工作项加入到本线程的todo等待执行列表中去：

  1. list_add_tail(&tcomplete->entry, &thread->todo);

现在目标进程有事情可做了，于是唤醒它：

  1. if (target_wait)
  2. wake_up_interruptible(target_wait);

这里就是要唤醒Service Manager进程了。回忆一下前面浅谈Service Manager成为Android进程间通信（IPC）机制Binder守护进程之路这篇文章，此时， Service Manager正在binder_thread_read函数中调用wait_event_interruptible进入休眠状态。

这里我们先忽略一下Service Manager被唤醒之后的场景，继续MedaPlayerService的启动过程，然后再回来。

回到binder_ioctl函数，bwr.read_size > 0为true，于是进入binder_thread_read函数：

  1. static int
  2. binder_thread_read(struct binder_proc *proc, struct binder_thread *thread,
  3. void  __user *buffer, int size, signed long *consumed, int non_block)
  4. {
  5. void __user *ptr = buffer + *consumed;
  6. void __user *end = buffer + size;
  7. int ret = 0;
  8. int wait_for_proc_work;
  9. if (*consumed == 0) {
  10. if (put_user(BR_NOOP, (uint32_t __user *)ptr))
  11. return -EFAULT;
  12. ptr += sizeof(uint32_t);
  13. }
  14. retry:
  15. wait_for_proc_work = thread->transaction_stack == NULL && list_empty(&thread->todo);
  16. .......
  17. if (wait_for_proc_work) {
  18. .......
  19. } else {
  20. if (non_block) {
  21. if (!binder_has_thread_work(thread))
  22. ret = -EAGAIN;
  23. } else
  24. ret = wait_event_interruptible(thread->wait, binder_has_thread_work(thread));
  25. }
  26. ......
  27. while (1) {
  28. uint32_t cmd;
  29. struct binder_transaction_data tr;
  30. struct binder_work *w;
  31. struct binder_transaction *t = NULL;
  32. if (!list_empty(&thread->todo))
  33. w = list_first_entry(&thread->todo, struct binder_work, entry);
  34. else if (!list_empty(&proc->todo) && wait_for_proc_work)
  35. w = list_first_entry(&proc->todo, struct binder_work, entry);
  36. else {
  37. if (ptr - buffer == 4 && !(thread->looper & BINDER_LOOPER_STATE_NEED_RETURN)) /* no data added */
  38. goto retry;
  39. break;
  40. }
  41. if (end - ptr < sizeof(tr) + 4)
  42. break;
  43. switch (w->type) {
  44. ......
  45. case BINDER_WORK_TRANSACTION_COMPLETE: {
  46. cmd = BR_TRANSACTION_COMPLETE;
  47. if (put_user(cmd, (uint32_t __user *)ptr))
  48. return -EFAULT;
  49. ptr += sizeof(uint32_t);
  50. binder_stat_br(proc, thread, cmd);
  51. if (binder_debug_mask & BINDER_DEBUG_TRANSACTION_COMPLETE)
  52. printk(KERN_INFO "binder: %d:%d BR_TRANSACTION_COMPLETE\n",
  53. proc->pid, thread->pid);
  54. list_del(&w->entry);
  55. kfree(w);
  56. binder_stats.obj_deleted[BINDER_STAT_TRANSACTION_COMPLETE]++;
  57. } break;
  58. ......
  59. }
  60. if (!t)
  61. continue;
  62. ......
  63. }
  64. done:
  65. ......
  66. return 0;
  67. }

这里，thread->transaction_stack和thread->todo均不为空，于是
wait_for_proc_work为false，由于binder_has_thread_work的时候，返回true，这里因为
thread->todo不为空，因此，线程虽然调用了wait_event_interruptible，但是不会睡眠，于是继续往下执行。

由于thread->todo不为空，执行下列语句：

  1. if (!list_empty(&thread->todo))
  2. w = list_first_entry(&thread->todo, struct binder_work, entry);

w->type为BINDER_WORK_TRANSACTION_COMPLETE，这是在上面的binder_transaction函数设置的，于是执行：

  1. switch (w->type) {
  2. ......
  3. case BINDER_WORK_TRANSACTION_COMPLETE: {
  4. cmd = BR_TRANSACTION_COMPLETE;
  5. if (put_user(cmd, (uint32_t __user *)ptr))
  6. return -EFAULT;
  7. ptr += sizeof(uint32_t);
  8. ......
  9. list_del(&w->entry);
  10. kfree(w);
  11. } break;
  12. ......
  13. }

这里就将w从thread->todo删除了。由于这里t为空，重新执行while循环，这时由于已经没有事情可做了，最后就返回到
binder_ioctl函数中。注间，这里一共往用户传进来的缓冲区buffer写入了两个整数，分别是BR_NOOP和
BR_TRANSACTION_COMPLETE。

binder_ioctl函数返回到用户空间之前，把数据消耗情况拷贝回用户空间中：

  1. if (copy_to_user(ubuf, &bwr, sizeof(bwr))) {
  2. ret = -EFAULT;
  3. goto err;
  4. }

最后返回到IPCThreadState::talkWithDriver函数中，执行下面语句：

  1. if (err >= NO_ERROR) {
  2. if (bwr.write_consumed > 0) {
  3. if (bwr.write_consumed < (ssize_t)mOut.dataSize())
  4. mOut.remove(0, bwr.write_consumed);
  5. else
  6. mOut.setDataSize(0);
  7. }
  8. if (bwr.read_consumed > 0) {
  9. <pre code_snippet_id="134056" snippet_file_name="blog_20131230_54_6706870" name="code" class="cpp">            mIn.setDataSize(bwr.read_consumed);
  10. mIn.setDataPosition(0);</pre>        }        ......        return NO_ERROR;    }

首先是把mOut的数据清空：

  1. mOut.setDataSize(0);

然后设置已经读取的内容的大小：

  1. mIn.setDataSize(bwr.read_consumed);
  2. mIn.setDataPosition(0);

然后返回到IPCThreadState::waitForResponse函数中。在
IPCThreadState::waitForResponse函数，先是从mIn读出一个整数，这个便是BR_NOOP了，这是一个空操作，什么也不
做。然后继续进入IPCThreadState::talkWithDriver函数中。
        这时候，下面语句执行后：

  1. const bool needRead = mIn.dataPosition() >= mIn.dataSize();

needRead为false，因为在mIn中，尚有一个整数BR_TRANSACTION_COMPLETE未读出。

这时候，下面语句执行后：

  1. const size_t outAvail = (!doReceive || needRead) ? mOut.dataSize() : 0;

outAvail等于0。因此，最后bwr.write_size和bwr.read_size均为
0，IPCThreadState::talkWithDriver函数什么也不做，直接返回到
IPCThreadState::waitForResponse函数中。在IPCThreadState::waitForResponse函数，又继
续从mIn读出一个整数，这个便是BR_TRANSACTION_COMPLETE：

  1. switch (cmd) {
  2. case BR_TRANSACTION_COMPLETE:
  3. if (!reply && !acquireResult) goto finish;
  4. break;
  5. ......
  6. }

reply不为NULL，因此，IPCThreadState::waitForResponse的循环没有结束，继续执行，又进入到IPCThreadState::talkWithDrive中。

这次，needRead就为true了，而outAvail仍为0，所以bwr.read_size不为0，bwr.write_size为0。于是通过：

  1. ioctl(mProcess->mDriverFD, BINDER_WRITE_READ, &bwr)

进入到Binder驱动程序中的binder_ioctl函数中。由于bwr.write_size为0，bwr.read_size不为0，这次直接
就进入到binder_thread_read函数中。这时候，thread->transaction_stack不等于0，但是
thread->todo为空，于是线程就通过：

  1. wait_event_interruptible(thread->wait, binder_has_thread_work(thread));

进入睡眠状态，等待Service Manager来唤醒了。

现在，我们可以回到Service Manager被唤醒的过程了。我们接着前面浅谈Service Manager成为Android进程间通信（IPC）机制Binder守护进程之路这
篇文章的最后，继续描述。此时， Service
Manager正在binder_thread_read函数中调用wait_event_interruptible_exclusive进入休眠状
态。上面被MediaPlayerService启动后进程唤醒后，继续执行binder_thread_read函数：

  1. static int
  2. binder_thread_read(struct binder_proc *proc, struct binder_thread *thread,
  3. void  __user *buffer, int size, signed long *consumed, int non_block)
  4. {
  5. void __user *ptr = buffer + *consumed;
  6. void __user *end = buffer + size;
  7. int ret = 0;
  8. int wait_for_proc_work;
  9. if (*consumed == 0) {
  10. if (put_user(BR_NOOP, (uint32_t __user *)ptr))
  11. return -EFAULT;
  12. ptr += sizeof(uint32_t);
  13. }
  14. retry:
  15. wait_for_proc_work = thread->transaction_stack == NULL && list_empty(&thread->todo);
  16. ......
  17. if (wait_for_proc_work) {
  18. ......
  19. if (non_block) {
  20. if (!binder_has_proc_work(proc, thread))
  21. ret = -EAGAIN;
  22. } else
  23. ret = wait_event_interruptible_exclusive(proc->wait, binder_has_proc_work(proc, thread));
  24. } else {
  25. ......
  26. }
  27. ......
  28. while (1) {
  29. uint32_t cmd;
  30. struct binder_transaction_data tr;
  31. struct binder_work *w;
  32. struct binder_transaction *t = NULL;
  33. if (!list_empty(&thread->todo))
  34. w = list_first_entry(&thread->todo, struct binder_work, entry);
  35. else if (!list_empty(&proc->todo) && wait_for_proc_work)
  36. w = list_first_entry(&proc->todo, struct binder_work, entry);
  37. else {
  38. if (ptr - buffer == 4 && !(thread->looper & BINDER_LOOPER_STATE_NEED_RETURN)) /* no data added */
  39. goto retry;
  40. break;
  41. }
  42. if (end - ptr < sizeof(tr) + 4)
  43. break;
  44. switch (w->type) {
  45. case BINDER_WORK_TRANSACTION: {
  46. t = container_of(w, struct binder_transaction, work);
  47. } break;
  48. ......
  49. }
  50. if (!t)
  51. continue;
  52. BUG_ON(t->buffer == NULL);
  53. if (t->buffer->target_node) {
  54. struct binder_node *target_node = t->buffer->target_node;
  55. tr.target.ptr = target_node->ptr;
  56. tr.cookie =  target_node->cookie;
  57. ......
  58. cmd = BR_TRANSACTION;
  59. } else {
  60. ......
  61. }
  62. tr.code = t->code;
  63. tr.flags = t->flags;
  64. tr.sender_euid = t->sender_euid;
  65. if (t->from) {
  66. struct task_struct *sender = t->from->proc->tsk;
  67. tr.sender_pid = task_tgid_nr_ns(sender, current->nsproxy->pid_ns);
  68. } else {
  69. tr.sender_pid = 0;
  70. }
  71. tr.data_size = t->buffer->data_size;
  72. tr.offsets_size = t->buffer->offsets_size;
  73. tr.data.ptr.buffer = (void *)t->buffer->data + proc->user_buffer_offset;
  74. tr.data.ptr.offsets = tr.data.ptr.buffer + ALIGN(t->buffer->data_size, sizeof(void *));
  75. if (put_user(cmd, (uint32_t __user *)ptr))
  76. return -EFAULT;
  77. ptr += sizeof(uint32_t);
  78. if (copy_to_user(ptr, &tr, sizeof(tr)))
  79. return -EFAULT;
  80. ptr += sizeof(tr);
  81. ......
  82. list_del(&t->work.entry);
  83. t->buffer->allow_user_free = 1;
  84. if (cmd == BR_TRANSACTION && !(t->flags & TF_ONE_WAY)) {
  85. t->to_parent = thread->transaction_stack;
  86. t->to_thread = thread;
  87. thread->transaction_stack = t;
  88. } else {
  89. t->buffer->transaction = NULL;
  90. kfree(t);
  91. binder_stats.obj_deleted[BINDER_STAT_TRANSACTION]++;
  92. }
  93. break;
  94. }
  95. done:
  96. ......
  97. return 0;
  98. }

Service Manager被唤醒之后，就进入while循环开始处理事务了。这里wait_for_proc_work等于1，并且proc->todo不为空，所以从proc->todo列表中得到第一个工作项：

  1. w = list_first_entry(&proc->todo, struct binder_work, entry);

从上面的描述中，我们知道，这个工作项的类型为BINDER_WORK_TRANSACTION，于是通过下面语句得到事务项：

  1. t = container_of(w, struct binder_transaction, work);

接着就是把事务项t中的数据拷贝到本地局部变量struct binder_transaction_data tr中去了：

  1. if (t->buffer->target_node) {
  2. struct binder_node *target_node = t->buffer->target_node;
  3. tr.target.ptr = target_node->ptr;
  4. tr.cookie =  target_node->cookie;
  5. ......
  6. cmd = BR_TRANSACTION;
  7. } else {
  8. ......
  9. }
  10. tr.code = t->code;
  11. tr.flags = t->flags;
  12. tr.sender_euid = t->sender_euid;
  13. if (t->from) {
  14. struct task_struct *sender = t->from->proc->tsk;
  15. tr.sender_pid = task_tgid_nr_ns(sender, current->nsproxy->pid_ns);
  16. } else {
  17. tr.sender_pid = 0;
  18. }
  19. tr.data_size = t->buffer->data_size;
  20. tr.offsets_size = t->buffer->offsets_size;
  21. tr.data.ptr.buffer = (void *)t->buffer->data + proc->user_buffer_offset;
  22. tr.data.ptr.offsets = tr.data.ptr.buffer + ALIGN(t->buffer->data_size, sizeof(void *));

这里有一个非常重要的地方，是Binder进程间通信机制的精髓所在：

  1. tr.data.ptr.buffer = (void *)t->buffer->data + proc->user_buffer_offset;
  2. tr.data.ptr.offsets = tr.data.ptr.buffer + ALIGN(t->buffer->data_size, sizeof(void *));

t->buffer->data所指向的地址是内核空间的，现在要把数据返回给Service
Manager进程的用户空间，而Service
Manager进程的用户空间是不能访问内核空间的数据的，所以这里要作一下处理。怎么处理呢？我们在学面向对象语言的时候，对象的拷贝有深拷贝和浅拷贝
之分，深拷贝是把另外分配一块新内存，然后把原始对象的内容搬过去，浅拷贝是并没有为新对象分配一块新空间，而只是分配一个引用，而个引用指向原始对象。
Binder机制用的是类似浅拷贝的方法，通过在用户空间分配一个虚拟地址，然后让这个用户空间虚拟地址与 t->buffer->data
这个内核空间虚拟地址指向同一个物理地址，这样就可以实现浅拷贝了。怎么样用户空间和内核空间的虚拟地址同时指向同一个物理地址呢？请参考前面一篇文章浅谈Service Manager成为Android进程间通信（IPC）机制Binder守护进程之路，
那里有详细描述。这里只要将t->buffer->data加上一个偏移值proc->user_buffer_offset就可以得
到t->buffer->data对应的用户空间虚拟地址了。调整了tr.data.ptr.buffer的值之后，不要忘记也要一起调整
tr.data.ptr.offsets的值。

接着就是把tr的内容拷贝到用户传进来的缓冲区去了，指针ptr指向这个用户缓冲区的地址：

  1. if (put_user(cmd, (uint32_t __user *)ptr))
  2. return -EFAULT;
  3. ptr += sizeof(uint32_t);
  4. if (copy_to_user(ptr, &tr, sizeof(tr)))
  5. return -EFAULT;
  6. ptr += sizeof(tr);

这里可以看出，这里只是对作tr.data.ptr.bufferr和tr.data.ptr.offsets的内容作了浅拷贝。

最后，由于已经处理了这个事务，要把它从todo列表中删除：

  1. list_del(&t->work.entry);
  2. t->buffer->allow_user_free = 1;
  3. if (cmd == BR_TRANSACTION && !(t->flags & TF_ONE_WAY)) {
  4. t->to_parent = thread->transaction_stack;
  5. t->to_thread = thread;
  6. thread->transaction_stack = t;
  7. } else {
  8. t->buffer->transaction = NULL;
  9. kfree(t);
  10. binder_stats.obj_deleted[BINDER_STAT_TRANSACTION]++;
  11. }

注意，这里的cmd == BR_TRANSACTION && !(t->flags &
TF_ONE_WAY)为true，表明这个事务虽然在驱动程序中已经处理完了，但是它仍然要等待Service
Manager完成之后，给驱动程序一个确认，也就是需要等待回复，于是把当前事务t放在thread->transaction_stack队列
的头部：

  1. t->to_parent = thread->transaction_stack;
  2. t->to_thread = thread;
  3. thread->transaction_stack = t;

如果cmd == BR_TRANSACTION && !(t->flags & TF_ONE_WAY)为false，那就不需要等待回复了，直接把事务t删掉。

这个while最后通过一个break跳了出来，最后返回到binder_ioctl函数中：

  1. static long binder_ioctl(struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg)
  2. {
  3. int ret;
  4. struct binder_proc *proc = filp->private_data;
  5. struct binder_thread *thread;
  6. unsigned int size = _IOC_SIZE(cmd);
  7. void __user *ubuf = (void __user *)arg;
  8. ......
  9. switch (cmd) {
  10. case BINDER_WRITE_READ: {
  11. struct binder_write_read bwr;
  12. if (size != sizeof(struct binder_write_read)) {
  13. ret = -EINVAL;
  14. goto err;
  15. }
  16. if (copy_from_user(&bwr, ubuf, sizeof(bwr))) {
  17. ret = -EFAULT;
  18. goto err;
  19. }
  20. ......
  21. if (bwr.read_size > 0) {
  22. ret = binder_thread_read(proc, thread, (void __user *)bwr.read_buffer, bwr.read_size, &bwr.read_consumed, filp->f_flags & O_NONBLOCK);
  23. if (!list_empty(&proc->todo))
  24. wake_up_interruptible(&proc->wait);
  25. if (ret < 0) {
  26. if (copy_to_user(ubuf, &bwr, sizeof(bwr)))
  27. ret = -EFAULT;
  28. goto err;
  29. }
  30. }
  31. ......
  32. if (copy_to_user(ubuf, &bwr, sizeof(bwr))) {
  33. ret = -EFAULT;
  34. goto err;
  35. }
  36. break;
  37. }
  38. ......
  39. default:
  40. ret = -EINVAL;
  41. goto err;
  42. }
  43. ret = 0;
  44. err:
  45. ......
  46. return ret;
  47. }

从binder_thread_read返回来后，再看看proc->todo是否还有事务等待处理，如果是，就把睡眠在
proc->wait队列的线程唤醒来处理。最后，把本地变量struct binder_write_read
bwr的内容拷贝回到用户传进来的缓冲区中，就返回了。

这里就是返回到frameworks/base/cmds/servicemanager/binder.c文件中的binder_loop函数了：

  1. void binder_loop(struct binder_state *bs, binder_handler func)
  2. {
  3. int res;
  4. struct binder_write_read bwr;
  5. unsigned readbuf[32];
  6. bwr.write_size = 0;
  7. bwr.write_consumed = 0;
  8. bwr.write_buffer = 0;
  9. readbuf[0] = BC_ENTER_LOOPER;
  10. binder_write(bs, readbuf, sizeof(unsigned));
  11. for (;;) {
  12. bwr.read_size = sizeof(readbuf);
  13. bwr.read_consumed = 0;
  14. bwr.read_buffer = (unsigned) readbuf;
  15. res = ioctl(bs->fd, BINDER_WRITE_READ, &bwr);
  16. if (res < 0) {
  17. LOGE("binder_loop: ioctl failed (%s)\n", strerror(errno));
  18. break;
  19. }
  20. res = binder_parse(bs, 0, readbuf, bwr.read_consumed, func);
  21. if (res == 0) {
  22. LOGE("binder_loop: unexpected reply?!\n");
  23. break;
  24. }
  25. if (res < 0) {
  26. LOGE("binder_loop: io error %d %s\n", res, strerror(errno));
  27. break;
  28. }
  29. }
  30. }

返回来的数据都放在readbuf中，接着调用binder_parse进行解析：

  1. int binder_parse(struct binder_state *bs, struct binder_io *bio,
  2. uint32_t *ptr, uint32_t size, binder_handler func)
  3. {
  4. int r = 1;
  5. uint32_t *end = ptr + (size / 4);
  6. while (ptr < end) {
  7. uint32_t cmd = *ptr++;
  8. ......
  9. case BR_TRANSACTION: {
  10. struct binder_txn *txn = (void *) ptr;
  11. if ((end - ptr) * sizeof(uint32_t) < sizeof(struct binder_txn)) {
  12. LOGE("parse: txn too small!\n");
  13. return -1;
  14. }
  15. binder_dump_txn(txn);
  16. if (func) {
  17. unsigned rdata[256/4];
  18. struct binder_io msg;
  19. struct binder_io reply;
  20. int res;
  21. bio_init(&reply, rdata, sizeof(rdata), 4);
  22. bio_init_from_txn(&msg, txn);
  23. res = func(bs, txn, &msg, &reply);
  24. binder_send_reply(bs, &reply, txn->data, res);
  25. }
  26. ptr += sizeof(*txn) / sizeof(uint32_t);
  27. break;
  28. }
  29. ......
  30. default:
  31. LOGE("parse: OOPS %d\n", cmd);
  32. return -1;
  33. }
  34. }
  35. return r;
  36. }

首先把从Binder驱动程序读出来的数据转换为一个struct binder_txn结构体，保存在txn本地变量中，struct
binder_txn定义在frameworks/base/cmds/servicemanager/binder.h文件中：

  1. struct binder_txn
  2. {
  3. void *target;
  4. void *cookie;
  5. uint32_t code;
  6. uint32_t flags;
  7. uint32_t sender_pid;
  8. uint32_t sender_euid;
  9. uint32_t data_size;
  10. uint32_t offs_size;
  11. void *data;
  12. void *offs;
  13. };

函数中还用到了另外一个数据结构struct binder_io，也是定义在frameworks/base/cmds/servicemanager/binder.h文件中：

  1. struct binder_io
  2. {
  3. char *data;            /* pointer to read/write from */
  4. uint32_t *offs;        /* array of offsets */
  5. uint32_t data_avail;   /* bytes available in data buffer */
  6. uint32_t offs_avail;   /* entries available in offsets array */
  7. char *data0;           /* start of data buffer */
  8. uint32_t *offs0;       /* start of offsets buffer */
  9. uint32_t flags;
  10. uint32_t unused;
  11. };

接着往下看，函数调bio_init来初始化reply变量：

  1. void bio_init(struct binder_io *bio, void *data,
  2. uint32_t maxdata, uint32_t maxoffs)
  3. {
  4. uint32_t n = maxoffs * sizeof(uint32_t);
  5. if (n > maxdata) {
  6. bio->flags = BIO_F_OVERFLOW;
  7. bio->data_avail = 0;
  8. bio->offs_avail = 0;
  9. return;
  10. }
  11. bio->data = bio->data0 = data + n;
  12. bio->offs = bio->offs0 = data;
  13. bio->data_avail = maxdata - n;
  14. bio->offs_avail = maxoffs;
  15. bio->flags = 0;
  16. }

接着又调用bio_init_from_txn来初始化msg变量：

  1. void bio_init_from_txn(struct binder_io *bio, struct binder_txn *txn)
  2. {
  3. bio->data = bio->data0 = txn->data;
  4. bio->offs = bio->offs0 = txn->offs;
  5. bio->data_avail = txn->data_size;
  6. bio->offs_avail = txn->offs_size / 4;
  7. bio->flags = BIO_F_SHARED;
  8. }

最后，真正进行处理的函数是从参数中传进来的函数指针func，这里就是定义在frameworks/base/cmds/servicemanager/service_manager.c文件中的svcmgr_handler函数：

  1. int svcmgr_handler(struct binder_state *bs,
  2. struct binder_txn *txn,
  3. struct binder_io *msg,
  4. struct binder_io *reply)
  5. {
  6. struct svcinfo *si;
  7. uint16_t *s;
  8. unsigned len;
  9. void *ptr;
  10. uint32_t strict_policy;
  11. if (txn->target != svcmgr_handle)
  12. return -1;
  13. // Equivalent to Parcel::enforceInterface(), reading the RPC
  14. // header with the strict mode policy mask and the interface name.
  15. // Note that we ignore the strict_policy and don't propagate it
  16. // further (since we do no outbound RPCs anyway).
  17. strict_policy = bio_get_uint32(msg);
  18. s = bio_get_string16(msg, &len);
  19. if ((len != (sizeof(svcmgr_id) / 2)) ||
  20. memcmp(svcmgr_id, s, sizeof(svcmgr_id))) {
  21. fprintf(stderr,"invalid id %s\n", str8(s));
  22. return -1;
  23. }
  24. switch(txn->code) {
  25. ......
  26. case SVC_MGR_ADD_SERVICE:
  27. s = bio_get_string16(msg, &len);
  28. ptr = bio_get_ref(msg);
  29. if (do_add_service(bs, s, len, ptr, txn->sender_euid))
  30. return -1;
  31. break;
  32. ......
  33. }
  34. bio_put_uint32(reply, 0);
  35. return 0;
  36. }

回忆一下，在BpServiceManager::addService时，传给Binder驱动程序的参数为：

  1. writeInt32(IPCThreadState::self()->getStrictModePolicy() | STRICT_MODE_PENALTY_GATHER);
  2. writeString16("android.os.IServiceManager");
  3. writeString16("media.player");
  4. writeStrongBinder(new MediaPlayerService());

这里的语句：

  1. strict_policy = bio_get_uint32(msg);
  2. s = bio_get_string16(msg, &len);
  3. s = bio_get_string16(msg, &len);
  4. ptr = bio_get_ref(msg);

就是依次把它们读取出来了，这里，我们只要看一下bio_get_ref的实现。先看一个数据结构struct binder_obj的定义：

  1. struct binder_object
  2. {
  3. uint32_t type;
  4. uint32_t flags;
  5. void *pointer;
  6. void *cookie;
  7. };

这个结构体其实就是对应struct flat_binder_obj的。

接着看bio_get_ref实现：

  1. void *bio_get_ref(struct binder_io *bio)
  2. {
  3. struct binder_object *obj;
  4. obj = _bio_get_obj(bio);
  5. if (!obj)
  6. return 0;
  7. if (obj->type == BINDER_TYPE_HANDLE)
  8. return obj->pointer;
  9. return 0;
  10. }

_bio_get_obj这个函数就不跟进去看了，它的作用就是从binder_io中取得第一个还没取获取过的binder_object。在这个场景
下，就是我们最开始传过来代表MediaPlayerService的flat_binder_obj了，这个原始的flat_binder_obj的
type为BINDER_TYPE_BINDER，binder为指向MediaPlayerService的弱引用的地址。在前面我们说过，在
Binder驱动驱动程序里面，会把这个flat_binder_obj的type改为BINDER_TYPE_HANDLE，handle改为一个句柄
值。这里的handle值就等于obj->pointer的值。

回到svcmgr_handler函数，调用do_add_service进一步处理：

  1. int do_add_service(struct binder_state *bs,
  2. uint16_t *s, unsigned len,
  3. void *ptr, unsigned uid)
  4. {
  5. struct svcinfo *si;
  6. //    LOGI("add_service('%s',%p) uid=%d\n", str8(s), ptr, uid);
  7. if (!ptr || (len == 0) || (len > 127))
  8. return -1;
  9. if (!svc_can_register(uid, s)) {
  10. LOGE("add_service('%s',%p) uid=%d - PERMISSION DENIED\n",
  11. str8(s), ptr, uid);
  12. return -1;
  13. }
  14. si = find_svc(s, len);
  15. if (si) {
  16. if (si->ptr) {
  17. LOGE("add_service('%s',%p) uid=%d - ALREADY REGISTERED\n",
  18. str8(s), ptr, uid);
  19. return -1;
  20. }
  21. si->ptr = ptr;
  22. } else {
  23. si = malloc(sizeof(*si) + (len + 1) * sizeof(uint16_t));
  24. if (!si) {
  25. LOGE("add_service('%s',%p) uid=%d - OUT OF MEMORY\n",
  26. str8(s), ptr, uid);
  27. return -1;
  28. }
  29. si->ptr = ptr;
  30. si->len = len;
  31. memcpy(si->name, s, (len + 1) * sizeof(uint16_t));
  32. si->name[len] = '\0';
  33. si->death.func = svcinfo_death;
  34. si->death.ptr = si;
  35. si->next = svclist;
  36. svclist = si;
  37. }
  38. binder_acquire(bs, ptr);
  39. binder_link_to_death(bs, ptr, &si->death);
  40. return 0;
  41. }

这个函数的实现很简单，就是把MediaPlayerService这个Binder实体的引用写到一个struct
svcinfo结构体中，主要是它的名称和句柄值，然后插入到链接svclist的头部去。这样，Client来向Service
Manager查询服务接口时，只要给定服务名称，Service Manger就可以返回相应的句柄值了。

这个函数执行完成后，返回到svcmgr_handler函数，函数的最后，将一个错误码0写到reply变量中去，表示一切正常：

  1. bio_put_uint32(reply, 0);

svcmgr_handler函数执行完成后，返回到binder_parse函数，执行下面语句：

  1. binder_send_reply(bs, &reply, txn->data, res);

我们看一下binder_send_reply的实现，从函数名就可以猜到它要做什么了，告诉Binder驱动程序，它完成了Binder驱动程序交给它的任务了。

  1. void binder_send_reply(struct binder_state *bs,
  2. struct binder_io *reply,
  3. void *buffer_to_free,
  4. int status)
  5. {
  6. struct {
  7. uint32_t cmd_free;
  8. void *buffer;
  9. uint32_t cmd_reply;
  10. struct binder_txn txn;
  11. } __attribute__((packed)) data;
  12. data.cmd_free = BC_FREE_BUFFER;
  13. data.buffer = buffer_to_free;
  14. data.cmd_reply = BC_REPLY;
  15. data.txn.target = 0;
  16. data.txn.cookie = 0;
  17. data.txn.code = 0;
  18. if (status) {
  19. data.txn.flags = TF_STATUS_CODE;
  20. data.txn.data_size = sizeof(int);
  21. data.txn.offs_size = 0;
  22. data.txn.data = &status;
  23. data.txn.offs = 0;
  24. } else {
  25. data.txn.flags = 0;
  26. data.txn.data_size = reply->data - reply->data0;
  27. data.txn.offs_size = ((char*) reply->offs) - ((char*) reply->offs0);
  28. data.txn.data = reply->data0;
  29. data.txn.offs = reply->offs0;
  30. }
  31. binder_write(bs, &data, sizeof(data));
  32. }

从这里可以看出，binder_send_reply告诉Binder驱动程序执行BC_FREE_BUFFER和BC_REPLY命令，前者释放之前在
binder_transaction分配的空间，地址为buffer_to_free，buffer_to_free这个地址是Binder驱动程序把
自己在内核空间用的地址转换成用户空间地址再传给Service
Manager的，所以Binder驱动程序拿到这个地址后，知道怎么样释放这个空间；后者告诉MediaPlayerService，它的
addService操作已经完成了，错误码是0，保存在data.txn.data中。

再来看binder_write函数：

  1. int binder_write(struct binder_state *bs, void *data, unsigned len)
  2. {
  3. struct binder_write_read bwr;
  4. int res;
  5. bwr.write_size = len;
  6. bwr.write_consumed = 0;
  7. bwr.write_buffer = (unsigned) data;
  8. bwr.read_size = 0;
  9. bwr.read_consumed = 0;
  10. bwr.read_buffer = 0;
  11. res = ioctl(bs->fd, BINDER_WRITE_READ, &bwr);
  12. if (res < 0) {
  13. fprintf(stderr,"binder_write: ioctl failed (%s)\n",
  14. strerror(errno));
  15. }
  16. return res;
  17. }

这里可以看出，只有写操作，没有读操作，即read_size为0。

这里又是一个ioctl的BINDER_WRITE_READ操作。直入到驱动程序的binder_ioctl函数后，执行BINDER_WRITE_READ命令，这里就不累述了。

最后，从binder_ioctl执行到binder_thread_write函数，我们首先看第一个命令BC_FREE_BUFFER：

  1. int
  2. binder_thread_write(struct binder_proc *proc, struct binder_thread *thread,
  3. void __user *buffer, int size, signed long *consumed)
  4. {
  5. uint32_t cmd;
  6. void __user *ptr = buffer + *consumed;
  7. void __user *end = buffer + size;
  8. while (ptr < end && thread->return_error == BR_OK) {
  9. if (get_user(cmd, (uint32_t __user *)ptr))
  10. return -EFAULT;
  11. ptr += sizeof(uint32_t);
  12. if (_IOC_NR(cmd) < ARRAY_SIZE(binder_stats.bc)) {
  13. binder_stats.bc[_IOC_NR(cmd)]++;
  14. proc->stats.bc[_IOC_NR(cmd)]++;
  15. thread->stats.bc[_IOC_NR(cmd)]++;
  16. }
  17. switch (cmd) {
  18. ......
  19. case BC_FREE_BUFFER: {
  20. void __user *data_ptr;
  21. struct binder_buffer *buffer;
  22. if (get_user(data_ptr, (void * __user *)ptr))
  23. return -EFAULT;
  24. ptr += sizeof(void *);
  25. buffer = binder_buffer_lookup(proc, data_ptr);
  26. if (buffer == NULL) {
  27. binder_user_error("binder: %d:%d "
  28. "BC_FREE_BUFFER u%p no match\n",
  29. proc->pid, thread->pid, data_ptr);
  30. break;
  31. }
  32. if (!buffer->allow_user_free) {
  33. binder_user_error("binder: %d:%d "
  34. "BC_FREE_BUFFER u%p matched "
  35. "unreturned buffer\n",
  36. proc->pid, thread->pid, data_ptr);
  37. break;
  38. }
  39. if (binder_debug_mask & BINDER_DEBUG_FREE_BUFFER)
  40. printk(KERN_INFO "binder: %d:%d BC_FREE_BUFFER u%p found buffer %d for %s transaction\n",
  41. proc->pid, thread->pid, data_ptr, buffer->debug_id,
  42. buffer->transaction ? "active" : "finished");
  43. if (buffer->transaction) {
  44. buffer->transaction->buffer = NULL;
  45. buffer->transaction = NULL;
  46. }
  47. if (buffer->async_transaction && buffer->target_node) {
  48. BUG_ON(!buffer->target_node->has_async_transaction);
  49. if (list_empty(&buffer->target_node->async_todo))
  50. buffer->target_node->has_async_transaction = 0;
  51. else
  52. list_move_tail(buffer->target_node->async_todo.next, &thread->todo);
  53. }
  54. binder_transaction_buffer_release(proc, buffer, NULL);
  55. binder_free_buf(proc, buffer);
  56. break;
  57. }
  58. ......
  59. *consumed = ptr - buffer;
  60. }
  61. return 0;
  62. }

首先通过看这个语句：

  1. get_user(data_ptr, (void * __user *)ptr)

这个是获得要删除的Buffer的用户空间地址，接着通过下面这个语句来找到这个地址对应的struct binder_buffer信息：

  1. buffer = binder_buffer_lookup(proc, data_ptr);

因为这个空间是前面在binder_transaction里面分配的，所以这里一定能找到。

最后，就可以释放这块内存了：

  1. binder_transaction_buffer_release(proc, buffer, NULL);
  2. binder_free_buf(proc, buffer);

再来看另外一个命令BC_REPLY：

  1. int
  2. binder_thread_write(struct binder_proc *proc, struct binder_thread *thread,
  3. void __user *buffer, int size, signed long *consumed)
  4. {
  5. uint32_t cmd;
  6. void __user *ptr = buffer + *consumed;
  7. void __user *end = buffer + size;
  8. while (ptr < end && thread->return_error == BR_OK) {
  9. if (get_user(cmd, (uint32_t __user *)ptr))
  10. return -EFAULT;
  11. ptr += sizeof(uint32_t);
  12. if (_IOC_NR(cmd) < ARRAY_SIZE(binder_stats.bc)) {
  13. binder_stats.bc[_IOC_NR(cmd)]++;
  14. proc->stats.bc[_IOC_NR(cmd)]++;
  15. thread->stats.bc[_IOC_NR(cmd)]++;
  16. }
  17. switch (cmd) {
  18. ......
  19. case BC_TRANSACTION:
  20. case BC_REPLY: {
  21. struct binder_transaction_data tr;
  22. if (copy_from_user(&tr, ptr, sizeof(tr)))
  23. return -EFAULT;
  24. ptr += sizeof(tr);
  25. binder_transaction(proc, thread, &tr, cmd == BC_REPLY);
  26. break;
  27. }
  28. ......
  29. *consumed = ptr - buffer;
  30. }
  31. return 0;
  32. }

又再次进入到binder_transaction函数：

  1. static void
  2. binder_transaction(struct binder_proc *proc, struct binder_thread *thread,
  3. struct binder_transaction_data *tr, int reply)
  4. {
  5. struct binder_transaction *t;
  6. struct binder_work *tcomplete;
  7. size_t *offp, *off_end;
  8. struct binder_proc *target_proc;
  9. struct binder_thread *target_thread = NULL;
  10. struct binder_node *target_node = NULL;
  11. struct list_head *target_list;
  12. wait_queue_head_t *target_wait;
  13. struct binder_transaction *in_reply_to = NULL;
  14. struct binder_transaction_log_entry *e;
  15. uint32_t return_error;
  16. ......
  17. if (reply) {
  18. in_reply_to = thread->transaction_stack;
  19. if (in_reply_to == NULL) {
  20. ......
  21. return_error = BR_FAILED_REPLY;
  22. goto err_empty_call_stack;
  23. }
  24. binder_set_nice(in_reply_to->saved_priority);
  25. if (in_reply_to->to_thread != thread) {
  26. .......
  27. goto err_bad_call_stack;
  28. }
  29. thread->transaction_stack = in_reply_to->to_parent;
  30. target_thread = in_reply_to->from;
  31. if (target_thread == NULL) {
  32. return_error = BR_DEAD_REPLY;
  33. goto err_dead_binder;
  34. }
  35. if (target_thread->transaction_stack != in_reply_to) {
  36. ......
  37. return_error = BR_FAILED_REPLY;
  38. in_reply_to = NULL;
  39. target_thread = NULL;
  40. goto err_dead_binder;
  41. }
  42. target_proc = target_thread->proc;
  43. } else {
  44. ......
  45. }
  46. if (target_thread) {
  47. e->to_thread = target_thread->pid;
  48. target_list = &target_thread->todo;
  49. target_wait = &target_thread->wait;
  50. } else {
  51. ......
  52. }
  53. /* TODO: reuse incoming transaction for reply */
  54. t = kzalloc(sizeof(*t), GFP_KERNEL);
  55. if (t == NULL) {
  56. return_error = BR_FAILED_REPLY;
  57. goto err_alloc_t_failed;
  58. }
  59. tcomplete = kzalloc(sizeof(*tcomplete), GFP_KERNEL);
  60. if (tcomplete == NULL) {
  61. return_error = BR_FAILED_REPLY;
  62. goto err_alloc_tcomplete_failed;
  63. }
  64. if (!reply && !(tr->flags & TF_ONE_WAY))
  65. t->from = thread;
  66. else
  67. t->from = NULL;
  68. t->sender_euid = proc->tsk->cred->euid;
  69. t->to_proc = target_proc;
  70. t->to_thread = target_thread;
  71. t->code = tr->code;
  72. t->flags = tr->flags;
  73. t->priority = task_nice(current);
  74. t->buffer = binder_alloc_buf(target_proc, tr->data_size,
  75. tr->offsets_size, !reply && (t->flags & TF_ONE_WAY));
  76. if (t->buffer == NULL) {
  77. return_error = BR_FAILED_REPLY;
  78. goto err_binder_alloc_buf_failed;
  79. }
  80. t->buffer->allow_user_free = 0;
  81. t->buffer->debug_id = t->debug_id;
  82. t->buffer->transaction = t;
  83. t->buffer->target_node = target_node;
  84. if (target_node)
  85. binder_inc_node(target_node, 1, 0, NULL);
  86. offp = (size_t *)(t->buffer->data + ALIGN(tr->data_size, sizeof(void *)));
  87. if (copy_from_user(t->buffer->data, tr->data.ptr.buffer, tr->data_size)) {
  88. binder_user_error("binder: %d:%d got transaction with invalid "
  89. "data ptr\n", proc->pid, thread->pid);
  90. return_error = BR_FAILED_REPLY;
  91. goto err_copy_data_failed;
  92. }
  93. if (copy_from_user(offp, tr->data.ptr.offsets, tr->offsets_size)) {
  94. binder_user_error("binder: %d:%d got transaction with invalid "
  95. "offsets ptr\n", proc->pid, thread->pid);
  96. return_error = BR_FAILED_REPLY;
  97. goto err_copy_data_failed;
  98. }
  99. ......
  100. if (reply) {
  101. BUG_ON(t->buffer->async_transaction != 0);
  102. binder_pop_transaction(target_thread, in_reply_to);
  103. } else if (!(t->flags & TF_ONE_WAY)) {
  104. ......
  105. } else {
  106. ......
  107. }
  108. t->work.type = BINDER_WORK_TRANSACTION;
  109. list_add_tail(&t->work.entry, target_list);
  110. tcomplete->type = BINDER_WORK_TRANSACTION_COMPLETE;
  111. list_add_tail(&tcomplete->entry, &thread->todo);
  112. if (target_wait)
  113. wake_up_interruptible(target_wait);
  114. return;
  115. ......
  116. }

注意，这里的reply为1，我们忽略掉其它无关代码。

前面Service Manager正在binder_thread_read函数中被MediaPlayerService启动后进程唤醒后，在最后会把当前处理完的事务放在thread->transaction_stack中：

  1. if (cmd == BR_TRANSACTION && !(t->flags & TF_ONE_WAY)) {
  2. t->to_parent = thread->transaction_stack;
  3. t->to_thread = thread;
  4. thread->transaction_stack = t;
  5. }

所以，这里，首先是把它这个binder_transaction取回来，并且放在本地变量in_reply_to中：

  1. in_reply_to = thread->transaction_stack;

接着就可以通过in_reply_to得到最终发出这个事务请求的线程和进程：

  1. target_thread = in_reply_to->from;
  2. target_proc = target_thread->proc;

然后得到target_list和target_wait：

  1. target_list = &target_thread->todo;
  2. target_wait = &target_thread->wait;

下面这一段代码：

  1. /* TODO: reuse incoming transaction for reply */
  2. t = kzalloc(sizeof(*t), GFP_KERNEL);
  3. if (t == NULL) {
  4. return_error = BR_FAILED_REPLY;
  5. goto err_alloc_t_failed;
  6. }
  7. tcomplete = kzalloc(sizeof(*tcomplete), GFP_KERNEL);
  8. if (tcomplete == NULL) {
  9. return_error = BR_FAILED_REPLY;
  10. goto err_alloc_tcomplete_failed;
  11. }
  12. if (!reply && !(tr->flags & TF_ONE_WAY))
  13. t->from = thread;
  14. else
  15. t->from = NULL;
  16. t->sender_euid = proc->tsk->cred->euid;
  17. t->to_proc = target_proc;
  18. t->to_thread = target_thread;
  19. t->code = tr->code;
  20. t->flags = tr->flags;
  21. t->priority = task_nice(current);
  22. t->buffer = binder_alloc_buf(target_proc, tr->data_size,
  23. tr->offsets_size, !reply && (t->flags & TF_ONE_WAY));
  24. if (t->buffer == NULL) {
  25. return_error = BR_FAILED_REPLY;
  26. goto err_binder_alloc_buf_failed;
  27. }
  28. t->buffer->allow_user_free = 0;
  29. t->buffer->debug_id = t->debug_id;
  30. t->buffer->transaction = t;
  31. t->buffer->target_node = target_node;
  32. if (target_node)
  33. binder_inc_node(target_node, 1, 0, NULL);
  34. offp = (size_t *)(t->buffer->data + ALIGN(tr->data_size, sizeof(void *)));
  35. if (copy_from_user(t->buffer->data, tr->data.ptr.buffer, tr->data_size)) {
  36. binder_user_error("binder: %d:%d got transaction with invalid "
  37. "data ptr\n", proc->pid, thread->pid);
  38. return_error = BR_FAILED_REPLY;
  39. goto err_copy_data_failed;
  40. }
  41. if (copy_from_user(offp, tr->data.ptr.offsets, tr->offsets_size)) {
  42. binder_user_error("binder: %d:%d got transaction with invalid "
  43. "offsets ptr\n", proc->pid, thread->pid);
  44. return_error = BR_FAILED_REPLY;
  45. goto err_copy_data_failed;
  46. }

我们在前面已经分析过了，这里不再重复。但是有一点要注意的是，这里target_node为NULL，因此，t->buffer->target_node也为NULL。

函数本来有一个for循环，用来处理数据中的Binder对象，这里由于没有Binder对象，所以就略过了。到了下面这句代码：

  1. binder_pop_transaction(target_thread, in_reply_to);

我们看看做了什么事情：

  1. static void
  2. binder_pop_transaction(
  3. struct binder_thread *target_thread, struct binder_transaction *t)
  4. {
  5. if (target_thread) {
  6. BUG_ON(target_thread->transaction_stack != t);
  7. BUG_ON(target_thread->transaction_stack->from != target_thread);
  8. target_thread->transaction_stack =
  9. target_thread->transaction_stack->from_parent;
  10. t->from = NULL;
  11. }
  12. t->need_reply = 0;
  13. if (t->buffer)
  14. t->buffer->transaction = NULL;
  15. kfree(t);
  16. binder_stats.obj_deleted[BINDER_STAT_TRANSACTION]++;
  17. }

由于到了这里，已经不需要in_reply_to这个transaction了，就把它删掉。

回到binder_transaction函数：

  1. t->work.type = BINDER_WORK_TRANSACTION;
  2. list_add_tail(&t->work.entry, target_list);
  3. tcomplete->type = BINDER_WORK_TRANSACTION_COMPLETE;
  4. list_add_tail(&tcomplete->entry, &thread->todo);

和前面一样，分别把t和tcomplete分别放在target_list和thread->todo队列中，这里的target_list指的就
是最初调用IServiceManager::addService的MediaPlayerService的Server主线程的的
thread->todo队列了，而thread->todo指的是Service
Manager中用来回复IServiceManager::addService请求的线程。

最后，唤醒等待在target_wait队列上的线程了，就是最初调用IServiceManager::addService的
MediaPlayerService的Server主线程了，它最后在binder_thread_read函数中睡眠在
thread->wait上，就是这里的target_wait了：

  1. if (target_wait)
  2. wake_up_interruptible(target_wait);

这样，Service
Manger回复调用IServiceManager::addService请求就算完成了，重新回到frameworks/base/cmds
/servicemanager/binder.c文件中的binder_loop函数等待下一个Client请求的到来。事实上，Service
Manger回到binder_loop函数再次执行ioctl函数时候，又会再次进入到binder_thread_read函数。这时个会发现
thread->todo不为空，这是因为刚才我们调用了：

  1. list_add_tail(&tcomplete->entry, &thread->todo);

把一个工作项tcompelete放在了在thread->todo中，这个tcompelete的type为BINDER_WORK_TRANSACTION_COMPLETE，因此，Binder驱动程序会执行下面操作：

  1. switch (w->type) {
  2. case BINDER_WORK_TRANSACTION_COMPLETE: {
  3. cmd = BR_TRANSACTION_COMPLETE;
  4. if (put_user(cmd, (uint32_t __user *)ptr))
  5. return -EFAULT;
  6. ptr += sizeof(uint32_t);
  7. list_del(&w->entry);
  8. kfree(w);
  9. } break;
  10. ......
  11. }

binder_loop函数执行完这个ioctl调用后，才会在下一次调用ioctl进入到Binder驱动程序进入休眠状态，等待下一次Client的请求。

上面讲到调用IServiceManager::addService的MediaPlayerService的Server主线程被唤醒了，于是，重新执行binder_thread_read函数：

  1. static int
  2. binder_thread_read(struct binder_proc *proc, struct binder_thread *thread,
  3. void  __user *buffer, int size, signed long *consumed, int non_block)
  4. {
  5. void __user *ptr = buffer + *consumed;
  6. void __user *end = buffer + size;
  7. int ret = 0;
  8. int wait_for_proc_work;
  9. if (*consumed == 0) {
  10. if (put_user(BR_NOOP, (uint32_t __user *)ptr))
  11. return -EFAULT;
  12. ptr += sizeof(uint32_t);
  13. }
  14. retry:
  15. wait_for_proc_work = thread->transaction_stack == NULL && list_empty(&thread->todo);
  16. ......
  17. if (wait_for_proc_work) {
  18. ......
  19. } else {
  20. if (non_block) {
  21. if (!binder_has_thread_work(thread))
  22. ret = -EAGAIN;
  23. } else
  24. ret = wait_event_interruptible(thread->wait, binder_has_thread_work(thread));
  25. }
  26. ......
  27. while (1) {
  28. uint32_t cmd;
  29. struct binder_transaction_data tr;
  30. struct binder_work *w;
  31. struct binder_transaction *t = NULL;
  32. if (!list_empty(&thread->todo))
  33. w = list_first_entry(&thread->todo, struct binder_work, entry);
  34. else if (!list_empty(&proc->todo) && wait_for_proc_work)
  35. w = list_first_entry(&proc->todo, struct binder_work, entry);
  36. else {
  37. if (ptr - buffer == 4 && !(thread->looper & BINDER_LOOPER_STATE_NEED_RETURN)) /* no data added */
  38. goto retry;
  39. break;
  40. }
  41. ......
  42. switch (w->type) {
  43. case BINDER_WORK_TRANSACTION: {
  44. t = container_of(w, struct binder_transaction, work);
  45. } break;
  46. ......
  47. }
  48. if (!t)
  49. continue;
  50. BUG_ON(t->buffer == NULL);
  51. if (t->buffer->target_node) {
  52. ......
  53. } else {
  54. tr.target.ptr = NULL;
  55. tr.cookie = NULL;
  56. cmd = BR_REPLY;
  57. }
  58. tr.code = t->code;
  59. tr.flags = t->flags;
  60. tr.sender_euid = t->sender_euid;
  61. if (t->from) {
  62. ......
  63. } else {
  64. tr.sender_pid = 0;
  65. }
  66. tr.data_size = t->buffer->data_size;
  67. tr.offsets_size = t->buffer->offsets_size;
  68. tr.data.ptr.buffer = (void *)t->buffer->data + proc->user_buffer_offset;
  69. tr.data.ptr.offsets = tr.data.ptr.buffer + ALIGN(t->buffer->data_size, sizeof(void *));
  70. if (put_user(cmd, (uint32_t __user *)ptr))
  71. return -EFAULT;
  72. ptr += sizeof(uint32_t);
  73. if (copy_to_user(ptr, &tr, sizeof(tr)))
  74. return -EFAULT;
  75. ptr += sizeof(tr);
  76. ......
  77. list_del(&t->work.entry);
  78. t->buffer->allow_user_free = 1;
  79. if (cmd == BR_TRANSACTION && !(t->flags & TF_ONE_WAY)) {
  80. ......
  81. } else {
  82. t->buffer->transaction = NULL;
  83. kfree(t);
  84. binder_stats.obj_deleted[BINDER_STAT_TRANSACTION]++;
  85. }
  86. break;
  87. }
  88. done:
  89. ......
  90. return 0;
  91. }

在while循环中，从thread->todo得到w，w->type为BINDER_WORK_TRANSACTION，于是，得到t。
从上面可以知道，Service
Manager反回了一个0回来，写在t->buffer->data里面，现在把t->buffer->data加上
proc->user_buffer_offset，得到用户空间地址，保存在tr.data.ptr.buffer里面，这样用户空间就可以访问
这个返回码了。由于cmd不等于BR_TRANSACTION，这时就可以把t删除掉了，因为以后都不需要用了。

执行完这个函数后，就返回到binder_ioctl函数，执行下面语句，把数据返回给用户空间：

  1. if (copy_to_user(ubuf, &bwr, sizeof(bwr))) {
  2. ret = -EFAULT;
  3. goto err;
  4. }

接着返回到用户空间IPCThreadState::talkWithDriver函数，最后返回到IPCThreadState::waitForResponse函数，最终执行到下面语句：

  1. status_t IPCThreadState::waitForResponse(Parcel *reply, status_t *acquireResult)
  2. {
  3. int32_t cmd;
  4. int32_t err;
  5. while (1) {
  6. if ((err=talkWithDriver()) < NO_ERROR) break;
  7. ......
  8. cmd = mIn.readInt32();
  9. ......
  10. switch (cmd) {
  11. ......
  12. case BR_REPLY:
  13. {
  14. binder_transaction_data tr;
  15. err = mIn.read(&tr, sizeof(tr));
  16. LOG_ASSERT(err == NO_ERROR, "Not enough command data for brREPLY");
  17. if (err != NO_ERROR) goto finish;
  18. if (reply) {
  19. if ((tr.flags & TF_STATUS_CODE) == 0) {
  20. reply->ipcSetDataReference(
  21. reinterpret_cast<const uint8_t*>(tr.data.ptr.buffer),
  22. tr.data_size,
  23. reinterpret_cast<const size_t*>(tr.data.ptr.offsets),
  24. tr.offsets_size/sizeof(size_t),
  25. freeBuffer, this);
  26. } else {
  27. ......
  28. }
  29. } else {
  30. ......
  31. }
  32. }
  33. goto finish;
  34. ......
  35. }
  36. }
  37. finish:
  38. ......
  39. return err;
  40. }

注意，这里的tr.flags等于0，这个是在上面的binder_send_reply函数里设置的。最终把结果保存在reply了：

  1. reply->ipcSetDataReference(
  2. reinterpret_cast<const uint8_t*>(tr.data.ptr.buffer),
  3. tr.data_size,
  4. reinterpret_cast<const size_t*>(tr.data.ptr.offsets),
  5. tr.offsets_size/sizeof(size_t),
  6. freeBuffer, this);

这个函数我们就不看了，有兴趣的读者可以研究一下。

从这里层层返回，最后回到MediaPlayerService::instantiate函数中。

至此，IServiceManager::addService终于执行完毕了。这个过程非常复杂，但是如果我们能够深刻地理解这一过程，将能很好地理解
Binder机制的设计思想和实现过程。这里，对IServiceManager::addService过程中MediaPlayerService、
ServiceManager和BinderDriver之间的交互作一个小结：

Android系统进程间通信（IPC）机制Binder中的Server启动过程源代码分析

回到frameworks/base/media/mediaserver/main_mediaserver.cpp文件中的main函数，接下去还要执行下面两个函数：

  1. ProcessState::self()->startThreadPool();
  2. IPCThreadState::self()->joinThreadPool();

首先看ProcessState::startThreadPool函数的实现：

  1. void ProcessState::startThreadPool()
  2. {
  3. AutoMutex _l(mLock);
  4. if (!mThreadPoolStarted) {
  5. mThreadPoolStarted = true;
  6. spawnPooledThread(true);
  7. }
  8. }

这里调用spwanPooledThread：

  1. void ProcessState::spawnPooledThread(bool isMain)
  2. {
  3. if (mThreadPoolStarted) {
  4. int32_t s = android_atomic_add(1, &mThreadPoolSeq);
  5. char buf[32];
  6. sprintf(buf, "Binder Thread #%d", s);
  7. LOGV("Spawning new pooled thread, name=%s\n", buf);
  8. sp<Thread> t = new PoolThread(isMain);
  9. t->run(buf);
  10. }
  11. }

这里主要是创建一个线程，PoolThread继续Thread类，Thread类定义在frameworks/base/libs/utils
/Threads.cpp文件中，其run函数最终调用子类的threadLoop函数，这里即为PoolThread::threadLoop函数：

  1. virtual bool threadLoop()
  2. {
  3. IPCThreadState::self()->joinThreadPool(mIsMain);
  4. return false;
  5. }

这里和frameworks/base/media/mediaserver/main_mediaserver.cpp文件中的main函数一样，最终
都是调用了IPCThreadState::joinThreadPool函数，它们的区别是，一个参数是true，一个是默认值false。我们来看一
下这个函数的实现：

  1. void IPCThreadState::joinThreadPool(bool isMain)
  2. {
  3. LOG_THREADPOOL("**** THREAD %p (PID %d) IS JOINING THE THREAD POOL\n", (void*)pthread_self(), getpid());
  4. mOut.writeInt32(isMain ? BC_ENTER_LOOPER : BC_REGISTER_LOOPER);
  5. ......
  6. status_t result;
  7. do {
  8. int32_t cmd;
  9. .......
  10. // now get the next command to be processed, waiting if necessary
  11. result = talkWithDriver();
  12. if (result >= NO_ERROR) {
  13. size_t IN = mIn.dataAvail();
  14. if (IN < sizeof(int32_t)) continue;
  15. cmd = mIn.readInt32();
  16. ......
  17. }
  18. result = executeCommand(cmd);
  19. }
  20. ......
  21. } while (result != -ECONNREFUSED && result != -EBADF);
  22. .......
  23. mOut.writeInt32(BC_EXIT_LOOPER);
  24. talkWithDriver(false);
  25. }

这个函数最终是在一个无穷循环中，通过调用talkWithDriver函数来和Binder驱动程序进行交互，实际上就是调用
talkWithDriver来等待Client的请求，然后再调用executeCommand来处理请求，而在executeCommand函数中，
最终会调用BBinder::transact来真正处理Client的请求：

  1. status_t IPCThreadState::executeCommand(int32_t cmd)
  2. {
  3. BBinder* obj;
  4. RefBase::weakref_type* refs;
  5. status_t result = NO_ERROR;
  6. switch (cmd) {
  7. ......
  8. case BR_TRANSACTION:
  9. {
  10. binder_transaction_data tr;
  11. result = mIn.read(&tr, sizeof(tr));
  12. ......
  13. Parcel reply;
  14. ......
  15. if (tr.target.ptr) {
  16. sp<BBinder> b((BBinder*)tr.cookie);
  17. const status_t error = b->transact(tr.code, buffer, &reply, tr.flags);
  18. if (error < NO_ERROR) reply.setError(error);
  19. } else {
  20. const status_t error = the_context_object->transact(tr.code, buffer, &reply, tr.flags);
  21. if (error < NO_ERROR) reply.setError(error);
  22. }
  23. ......
  24. }
  25. break;
  26. .......
  27. }
  28. if (result != NO_ERROR) {
  29. mLastError = result;
  30. }
  31. return result;
  32. }

接下来再看一下BBinder::transact的实现：

  1. status_t BBinder::transact(
  2. uint32_t code, const Parcel& data, Parcel* reply, uint32_t flags)
  3. {
  4. data.setDataPosition(0);
  5. status_t err = NO_ERROR;
  6. switch (code) {
  7. case PING_TRANSACTION:
  8. reply->writeInt32(pingBinder());
  9. break;
  10. default:
  11. err = onTransact(code, data, reply, flags);
  12. break;
  13. }
  14. if (reply != NULL) {
  15. reply->setDataPosition(0);
  16. }
  17. return err;
  18. }

最终会调用onTransact函数来处理。在这个场景中，BnMediaPlayerService继承了BBinder类，并且重载了
onTransact函数，因此，这里实际上是调用了BnMediaPlayerService::onTransact函数，这个函数定义在
frameworks/base/libs/media/libmedia/IMediaPlayerService.cpp文件中：

  1. status_t BnMediaPlayerService::onTransact(
  2. uint32_t code, const Parcel& data, Parcel* reply, uint32_t flags)
  3. {
  4. switch(code) {
  5. case CREATE_URL: {
  6. ......
  7. } break;
  8. case CREATE_FD: {
  9. ......
  10. } break;
  11. case DECODE_URL: {
  12. ......
  13. } break;
  14. case DECODE_FD: {
  15. ......
  16. } break;
  17. case CREATE_MEDIA_RECORDER: {
  18. ......
  19. } break;
  20. case CREATE_METADATA_RETRIEVER: {
  21. ......
  22. } break;
  23. case GET_OMX: {
  24. ......
  25. } break;
  26. default:
  27. return BBinder::onTransact(code, data, reply, flags);
  28. }
  29. }

至此，我们就以MediaPlayerService为例，完整地介绍了Android系统进程间通信Binder机制中的Server启动过程。
Server启动起来之后，就会在一个无穷循环中等待Client的请求了。在下一篇文章中，我们将介绍Client如何通过Service
Manager远程接口来获得Server远程接口，进而调用Server远程接口来使用Server提供的服务，敬请关注。

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