多角度看Binder

时间：2019-10-09 08:18:01

关键字： c++ java

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[导读]转载请注明出处：http://blog.csdn.net/callon_h/article/details/52073268 引子上一篇博客从内核驱动到android app讲述了android通过

转载请注明出处：http://blog.csdn.net/callon_h/article/details/52073268

引子

上一篇博客从内核驱动到android app讲述了android通过框架层访问到硬件的方法。

这一篇博客，承接上一篇，来讲述其访问硬件的第二种方法中涉及的binder的知识（其实不止是硬件服务，后面大家会看到）。

有人看过上一篇博客源码的可能问，从上篇给的源码中完全没有看到binder相关的东西，那么在此先贴一段代码，慢慢讲：

/*
 * This file is auto-generated.  DO NOT MODIFY.
 * Original file: frameworks/base/core/java/android/os/ILedService.aidl
 */
package android.os;
/** {@hide} */
public interface ILedService extends android.os.IInterface
{
/** Local-side IPC implementation stub class. */
public static abstract class Stub extends android.os.Binder implements android.os.ILedService
{
     ......
}
public int LedOpen() throws android.os.RemoteException;
public int LedOn(int arg) throws android.os.RemoteException;
public int LedOff(int arg) throws android.os.RemoteException;
}

看到这里有的朋友可能想起来了，这是我们之前用ILedService.aidl自动生成的ILedService.java，路径其实上一篇说过了，只是代码没贴。

那么其中最重要的Stub类它继承(extends)于Binder并且还实现(implements)了android.os.ILedService里的接口。
这里就引出了我们的主角Binder，它是android源码分析中的重中之重。

Binder的概念文章1－揭示本质:

简单地说，Binder是Android平台上的一种跨进程交互技术。

从实现的角度来说，Binder核心被实现成一个Linux驱动程序，并运行于内核态。这样它才能具有强大的跨进程访问能力。

文章2－溯其根源:

在Linux系统里面，进程之间是相互隔离的，也就是说进程之间的各个数据是互相独立，互不影响，而如果一个进程崩溃了，也不会影响到另一个进程。这样的前提下将互相不影响的系统功能分拆到不同的进程里面去，有助于提升系统的稳定性，毕竟我们都不想自己的应用进程崩溃会导致整个手机系统的崩溃。而Android是基于Linux系统进行开发的，也充分利用的进程隔离这一特性。

这些Android的系统进程，从System Server 到 SurfaceFlinger，各个进程各司其职，支撑起整个Android系统。而我们进行的Android开发也是和这些系统进程打交道，通过他们提供的服务，架构起我们的App程序。那么有了这些进程之后，问题紧接着而来，我们怎么和这些进程合作了？答案就是IPC。

Linux System 在IPC中，做了很多工作，提供了不少进程间通信的方式，下面罗列了几种比较常见的方式。

Signals 信号量Pipes 管道Socket 套接字Message Queue 消息队列Shared Memory 共享内存按照复用的角度上看，既然有这么多”轮子”后，就应该合理利用这些”轮子”，从而方便地调用系统服务。然而事实并没有这么简单，Android系统作为嵌入式的移动操作系统，通信条件相对更加苛责一些，苛责的地方提现在：
拮据的内存，移动设备上的内存情况不同于PC平台，内存受限，因而需要有合适的机制来保证对空闲进程的回收Android 不支持System V IPCs安全性问题显得更为突出，移动平台特有的权限问题需要Death Notification（进程终止的通知）的支持

由于前面提及的特殊性，先前的轮子已经不能满足所有的需求了，因而Android上就有了 Binder。 Binder 是一个基于OpenBinder开发，Google在其中进行了相应的改造和优化，在面向对象系统里面的IPC/组件，适配了相关特性，并致力于建立具有扩展性、稳定、灵活的系统。

但尽管如此，跨进程调用还是受到了 Linux 进程隔离的限制，而解决方案就是将其置于所有进程都能共享的区域 –Kernel，而 Binder Driver 提供的功能也就是让各进程使用内核空间，将进程中的地址和Kernel中的地址映射起来，其中Linux ioctl 函数实现了从用户空间转移到内核空间的功能。在 Binder Driver 的支持下，就能实现跨进程调用。

Binder的架构文章3-述其本质

Binder架构包括服务器接口、Binder驱动、客户端接口三个模块。

Binder服务端(Server)：一个Binder服务端实际上就是Binder类的对象，该对象一旦创建，内部则会启动一个隐藏线程，会接收Binder驱动发送的消息，收到消息后，会执行Binder对象中的onTransact()函数，并按照该函数的参数执行不同的服务器端代码。onTransact函数的参数是客户端调用transact函数的输入。

Binder驱动(Driver)：任意一个服务端Binder对象被创建时，同时会在Binder驱动中创建一个mRemote对象，该对象也是一个Binder类。客户端访问远程服务端都是通过该mRemote对象。

客户端(Client)：获取远程服务在Binder驱动中对应的mRemote引用，然后调用它的transact方法即可向服务端发送消息。

作为架构先了解到这，然后我们先来通过上一篇的Led的例子来理解架构。

细说Led中的Binder： AIDL中的Binder架构：

首先附上详细的ILedService.java程序并加以说明：

/*
 * This file is auto-generated.  DO NOT MODIFY.
 * Original file: frameworks/base/core/java/android/os/ILedService.aidl
 */
package android.os;
/** {@hide} */
public interface ILedService extends android.os.IInterface
{
/** Local-side IPC implementation stub class. */
public static abstract class Stub extends android.os.Binder implements android.os.ILedService
{
private static final java.lang.String DESCRIPTOR = "android.os.ILedService";
/** Construct the stub at attach it to the interface. */
public Stub()
{
this.attachInterface(this, DESCRIPTOR);
}
/**
 * Cast an IBinder object into an android.os.ILedService interface,
 * generating a proxy if needed.
 */
public static android.os.ILedService asInterface(android.os.IBinder obj)
{
if ((obj==null)) {
return null;
}
android.os.IInterface iin = obj.queryLocalInterface(DESCRIPTOR);
if (((iin!=null)&&(iin instanceof android.os.ILedService))) {
return ((android.os.ILedService)iin);
}
return new android.os.ILedService.Stub.Proxy(obj);
}
@Override public android.os.IBinder asBinder()
{
return this;
}
@Override public boolean onTransact(int code, android.os.Parcel data, android.os.Parcel reply, int flags) throws android.os.RemoteException
{
switch (code)
{
case INTERFACE_TRANSACTION:
{
reply.writeString(DESCRIPTOR);
return true;
}
case TRANSACTION_LedOpen:
{
data.enforceInterface(DESCRIPTOR);
int _result = this.LedOpen();
reply.writeNoException();
reply.writeInt(_result);
return true;
}
case TRANSACTION_LedOn:
{
data.enforceInterface(DESCRIPTOR);
int _arg0;
_arg0 = data.readInt();
int _result = this.LedOn(_arg0);
reply.writeNoException();
reply.writeInt(_result);
return true;
}
case TRANSACTION_LedOff:
{
data.enforceInterface(DESCRIPTOR);
int _arg0;
_arg0 = data.readInt();
int _result = this.LedOff(_arg0);
reply.writeNoException();
reply.writeInt(_result);
return true;
}
}
return super.onTransact(code, data, reply, flags);
}
private static class Proxy implements android.os.ILedService
{
private android.os.IBinder mRemote;
Proxy(android.os.IBinder remote)
{
mRemote = remote;
}
@Override public android.os.IBinder asBinder()
{
return mRemote;
}
public java.lang.String getInterfaceDescriptor()
{
return DESCRIPTOR;
}
@Override public int LedOpen() throws android.os.RemoteException
{
android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain();
android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain();
int _result;
try {
_data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);
mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_LedOpen, _data, _reply, 0);
_reply.readException();
_result = _reply.readInt();
}
finally {
_reply.recycle();
_data.recycle();
}
return _result;
}
@Override public int LedOn(int arg) throws android.os.RemoteException
{
android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain();
android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain();
int _result;
try {
_data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);
_data.writeInt(arg);
mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_LedOn, _data, _reply, 0);
_reply.readException();
_result = _reply.readInt();
}
finally {
_reply.recycle();
_data.recycle();
}
return _result;
}
@Override public int LedOff(int arg) throws android.os.RemoteException
{
android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain();
android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain();
int _result;
try {
_data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);
_data.writeInt(arg);
mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_LedOff, _data, _reply, 0);
_reply.readException();
_result = _reply.readInt();
}
finally {
_reply.recycle();
_data.recycle();
}
return _result;
}
}
static final int TRANSACTION_LedOpen = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 0);
static final int TRANSACTION_LedOn = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 1);
static final int TRANSACTION_LedOff = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 2);
}
public int LedOpen() throws android.os.RemoteException;
public int LedOn(int arg) throws android.os.RemoteException;
public int LedOff(int arg) throws android.os.RemoteException;
}

只要细心一点一定能找到客户端Client需要的class Proxy还有服务端Server需要的class Stub，其实它们都在这一个文件中。

而为什么我能说客户端需要的是Proxy而不是Stub？或者说为什么服务端需要的是Stub而不是Proxy？

原因1. 我们先把注意力集中到Proxy类中的

@Override public int LedOpen() throws android.os.RemoteException

这个方法上（其实LedOn和LedOff也是一样的），它调用了一句：

mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_LedOpen, _data, _reply, 0);

接下来我们看Stub类的

@Override public boolean onTransact(int code, android.os.Parcel data, android.os.Parcel reply, int flags) throws android.os.RemoteException
{
switch (code)
{
case INTERFACE_TRANSACTION:
{
reply.writeString(DESCRIPTOR);
return true;
}
case TRANSACTION_LedOpen:
{
data.enforceInterface(DESCRIPTOR);
int _result = this.LedOpen();
reply.writeNoException();
reply.writeInt(_result);
return true;
}
case TRANSACTION_LedOn:
{
data.enforceInterface(DESCRIPTOR);
int _arg0;
_arg0 = data.readInt();
int _result = this.LedOn(_arg0);
reply.writeNoException();
reply.writeInt(_result);
return true;
}
case TRANSACTION_LedOff:
{
data.enforceInterface(DESCRIPTOR);
int _arg0;
_arg0 = data.readInt();
int _result = this.LedOff(_arg0);
reply.writeNoException();
reply.writeInt(_result);
return true;
}
}
return super.onTransact(code, data, reply, flags);
}

细节我们可以不深究但是至少我们能够得到这样一个结论：我们的Proxy类transact了一个TRANSACTION_LedOpen“消息”，而Stub类中的onTransact可以来通过switch响应这个“消息”，并且调用我们真正在LedService.java上实现的

public int LedOpen() throws android.os.RemoteException;

方法。

原因2. 我们来看LedService这个类到底是继承自谁？

public class LedService extends ILedService.Stub

原因3. Proxy意为代理人，Stub意为票根。

总结一下(1图取自文章4，2图取自文章5)，个人觉得用图的方式总结是最好的：

该图中的Proxy为之前所述的ILedService.Stub.Proxy，Stub为ILedService.Stub，Client你可以认为是调用

 iLedService = ILedService.Stub.asInterface(ServiceManager.getService("led"));

的app，而Service则可以认为是LedService。

而上图是我们正常的service访问流程图，正常的service一般都含有IBinder mBinder对象和OnBind()方法，而在app的activity端有onServiceConnection()对应之，其中getPid()对应于我们的LedOpen()等AIDL定义的接口方法。这些都只是框架，如果要到代码层分析还需要了解一些Binder中的概念。

文章1—深入Binder概念

BpBinder——Binder中的代理方对应类，C++语言描述，继承自IBinder

BBinder——Binder中响应方对应类，C++语言描述，继承自IBinder

BpInterface——进程并不直接和BpBinder（Binder代理）打交道，而是通过调用BpInterface（接口代理）的成员函数来完成远程调用的

BnInterface——BnInterface是继承于BBinder的，它并没有采用聚合的方式来包含一个BBinder对象

ProcessState——在每个进程中，会有一个全局的ProcessState对象，ProcessState的字面意思就是“进程状态”，当然应该是每个进程一个ProcessState

Led代码层的Binder

我们通过前一篇博文可以看到，要完成LedService还需要的重要一步是注册进ServiceManager

led = new LedService();  
ServiceManager.addService("led", led);

由ServiceManager统一管理，而client进程与这些Service通信时，首先需要向ServiceManagerService中查找相应的Service，拿到返回值后再将返回值转成对应的接口，就可与对应的Service进行通信了，也就是我们在app中使用的语句

 iLedService = ILedService.Stub.asInterface(ServiceManager.getService("led"));

这里会涉及到一个问题：ServiceManagerService本身就是一个单独的进程，客户端必须先跨进程与ServiceManagerService交互之后才可与自己需要的Service进行交互。解决的办法为：将ServiceManagerService的handle(每一个Service的唯一标识)设置为0，这样就可以拿到SMS在本进程中的代理对象了(c层中直接new的一个BpBinder(0)对象，这拿到的就是SMS的代理对象)。但对于别的Service而言，不能采用该种方法，因为它们的句柄由SMS控制，不一定是固定的。

ServiceManagerService类似于DNS服务器，每一台pc都会向dns服务器中查询自己无法解析的域名对应的ip地址，然后使用拿到的ip地址进行访问。而client首先向ServiceManagerService查询自己需要的Service的handle(相当于ip)，然后才跟对应的Service通信。而

ServiceManager.getService("led")

就相当于从dns查询ip的过程，我们首先分析它：

public final class ServiceManager {
    private static final String TAG = "ServiceManager";

    private static IServiceManager sServiceManager;
    private static HashMap sCache = new HashMap();

    private static IServiceManager getIServiceManager() {
        if (sServiceManager != null) {
            return sServiceManager;
        }

        // Find the service manager
        sServiceManager = ServiceManagerNative.asInterface(BinderInternal.getContextObject());
        return sServiceManager;
    }

    /**
     * Returns a reference to a service with the given name.
     * 
     * @param name the name of the service to get
     * @return a reference to the service, or null if the service doesn't exist
     */
    public static IBinder getService(String name) {
        try {
            IBinder service = sCache.get(name);
            if (service != null) {
                return service;
            } else {
                return getIServiceManager().getService(name);
            }
        } catch (RemoteException e) {
            Log.e(TAG, "error in getService", e);
        }
        return null;
    }
    ...
    ...
}

getService会在缓存中找我们name对应的service，找不到就调用getIServiceManager()拿到我们的ServiceManager Service，然后通过getService拿到我们的IBinder对象

再往下分析，首先看getIServiceManager()实际上调用了

// Find the service manager
        sServiceManager = ServiceManagerNative.asInterface(BinderInternal.getContextObject());

继续找到asInterface

public abstract class ServiceManagerNative extends Binder implements IServiceManager
{
    /**
     * Cast a Binder object into a service manager interface, generating
     * a proxy if needed.
     */
    static public IServiceManager asInterface(IBinder obj)
    {
        if (obj == null) {
            return null;
        }
        IServiceManager in =
            (IServiceManager)obj.queryLocalInterface(descriptor);
        if (in != null) {
            return in;
        }
        
        return new ServiceManagerProxy(obj);
    }
...
}

asInterface最后返回的是IServiceManager的子类ServiceManagerProxy，所以我们的getIServiceManager().getService(name)就相当于ServiceManagerProxy(obj).getService(name)，其中obj就是我们的BinderInternal.getContextObject()，再往下

class ServiceManagerProxy implements IServiceManager {
    public ServiceManagerProxy(IBinder remote) {
        mRemote = remote;
    }
    
    public IBinder asBinder() {
        return mRemote;
    }
    
    public IBinder getService(String name) throws RemoteException {
        Parcel data = Parcel.obtain();
        Parcel reply = Parcel.obtain();
        data.writeInterfaceToken(IServiceManager.descriptor);
        data.writeString(name);
        mRemote.transact(GET_SERVICE_TRANSACTION, data, reply, 0);
        IBinder binder = reply.readStrongBinder();
        reply.recycle();
        data.recycle();
        return binder;
    }
...
}

其中，我们的mRemote就是我们的BinderInternal.getContextObject()，我们把它的代码找到

/**
     * Return the global "context object" of the system.  This is usually
     * an implementation of IServiceManager, which you can use to find
     * other services.
     */
    public static final native IBinder getContextObject();

从注释中可以看出getContextObject是一个native方法，它拿到的是一个整个系统的context object，并且经常是IServiceManager的实现类，通过它你可以找到其他的services，即它就是管理所有services的ServiceManagerService，如果还想往下分析，需要找到我们的android_util_Binder.cpp:

// ----------------------------------------------------------------------------

static const JNINativeMethod gBinderInternalMethods[] = {
     /* name, signature, funcPtr */
    { "getContextObject", "()Landroid/os/IBinder;", (void*)android_os_BinderInternal_getContextObject },
    { "joinThreadPool", "()V", (void*)android_os_BinderInternal_joinThreadPool },
    { "disableBackgroundScheduling", "(Z)V", (void*)android_os_BinderInternal_disableBackgroundScheduling },
    { "handleGc", "()V", (void*)android_os_BinderInternal_handleGc }
};

从名字上也知道android_os_BinderInternal_getContextObject是我们需要的：

static jobject android_os_BinderInternal_getContextObject(JNIEnv* env, jobject clazz)
{
    sp b = ProcessState::self()->getContextObject(NULL);
    return javaObjectForIBinder(env, b);
}

继续看b对象具体是什么

sp ProcessState::getContextObject(const sp& caller)
{
    return getStrongProxyForHandle(0);
}

getStrongProxyForHandle又是什么

sp ProcessState::getStrongProxyForHandle(int32_t handle)
{
    sp result;

    AutoMutex _l(mLock);

    handle_entry* e = lookupHandleLocked(handle);

    if (e != NULL) {
        // We need to create a new BpBinder if there isn't currently one, OR we
        // are unable to acquire a weak reference on this current one.  See comment
        // in getWeakProxyForHandle() for more info about this.
        IBinder* b = e->binder;
        if (b == NULL || !e->refs->attemptIncWeak(this)) {
            b = new BpBinder(handle); 
            e->binder = b;
            if (b) e->refs = b->getWeakRefs();
            result = b;
        } else {
            // This little bit of nastyness is to allow us to add a primary
            // reference to the remote proxy when this team doesn't have one
            // but another team is sending the handle to us.
            result.force_set(b);
            e->refs->decWeak(this);
        }
    }

    return result;
}

在这里我们就会发现，其实我们得到是BpBinder，所以ProcessState::self()->getContextObject(NULL)其实就是BpBinder(0)

这里的参数为什么是0呢？之前我也提到了，0指的就是我们ServiceManager的binder对象，这个是唯一的，所以javaObjectForIBinder(env, b)也就是javaObjectForIBinder(env,BpBinder(0))，接着我们不再贴长代码分析，没有意义，得出结论比较重要：

1. 分析javaObjectForIBinder，它返回的是jobject javaObjectForIBinder(JNIEnv* env, const sp& val)，一个jobject对象，并且这个jobject对象主要是从gBinderProxyOffsets强制转化而来的，并且env->SetIntField(object, gBinderProxyOffsets.mObject, (int)val.get());它把BpBinder对象放进了gBinderProxyOffsets.mObject

2. gBinderProxyOffsets在int_register_android_os_BinderProxy中我们可以找到答案

const char* const kBinderProxyPathName = "android/os/BinderProxy";

static int int_register_android_os_BinderProxy(JNIEnv* env)
{
...
    gBinderProxyOffsets.mClass = (jclass) env->NewGlobalRef(clazz);
...
}

从这里我们可以看出gBinderProxyOffsets其实就是android/os/BinderProxy我们的java类，也就是我们上面返回的是一个BinderProxy，BinderProxy是什么呢，一会我们会讲到，也就是说BinderInternal.getContextObject()我们最终得到是BinderProxy，也就是我们ServiceManager中的ServiceManagerNative.asInterface(BinderInternal.getContextObject());其实就是ServiceManagerNative.asInterface(BinderProxy);也就是getIServiceManager().getService(name);其实就是ServiceManagerNative.asInterface(BinderProxy).getService(name)。所以我们就又回到ServiceManagerProxy类中的getService了，也就是

public IBinder getService(String name) throws RemoteException {
        Parcel data = Parcel.obtain();
        Parcel reply = Parcel.obtain();
        data.writeInterfaceToken(IServiceManager.descriptor);
        data.writeString(name);
        mRemote.transact(GET_SERVICE_TRANSACTION, data, reply, 0);
        IBinder binder = reply.readStrongBinder();
        reply.recycle();
        data.recycle();
        return binder;
    }

我们的mRemote其实就是BinderProxy类，所以它的transact就是BinderProxy的transact，在Binder.java中

final class BinderProxy implements IBinder {
    public native boolean pingBinder();
    public native boolean isBinderAlive();

    public IInterface queryLocalInterface(String descriptor) {
        return null;
    }

    public boolean transact(int code, Parcel data, Parcel reply, int flags) throws RemoteException {
        Binder.checkParcel(this, code, data, "Unreasonably large binder buffer");
        return transactNative(code, data, reply, flags);
    }
...
}

名为checkParcel和传输肯定无关，那么就是transactNative方法

public native boolean transactNative(int code, Parcel data, Parcel reply,
            int flags) throws RemoteException;

它的实体仍然在android_util_Binder.cpp

// ----------------------------------------------------------------------------

static const JNINativeMethod gBinderProxyMethods[] = {
     /* name, signature, funcPtr */
    {"pingBinder",          "()Z", (void*)android_os_BinderProxy_pingBinder},
    {"isBinderAlive",       "()Z", (void*)android_os_BinderProxy_isBinderAlive},
    {"getInterfaceDescriptor", "()Ljava/lang/String;", (void*)android_os_BinderProxy_getInterfaceDescriptor},
    {"transactNative",      "(ILandroid/os/Parcel;Landroid/os/Parcel;I)Z", (void*)android_os_BinderProxy_transact},
    {"linkToDeath",         "(Landroid/os/IBinder$DeathRecipient;I)V", (void*)android_os_BinderProxy_linkToDeath},
    {"unlinkToDeath",       "(Landroid/os/IBinder$DeathRecipient;I)Z", (void*)android_os_BinderProxy_unlinkToDeath},
    {"destroy",             "()V", (void*)android_os_BinderProxy_destroy},
};

找到android_os_BinderProxy_transact

static jboolean android_os_BinderProxy_transact(JNIEnv* env, jobject obj,
        jint code, jobject dataObj, jobject replyObj, jint flags) // throws RemoteException
{
...
    IBinder* target = (IBinder*)
        env->GetLongField(obj, gBinderProxyOffsets.mObject);
...
    status_t err = target->transact(code, *data, reply, flags);
...
    return JNI_FALSE;
}

之前说了env->SetIntField(object, gBinderProxyOffsets.mObject, (int)val.get())它把BpBinder对象放进了gBinderProxyOffsets.mObject，所以这里的target把gBinderProxyOffsets.mObject取出来相当于拿到了BpBinder，所以这里调用了BpBinder的transact

status_t BpBinder::transact(
    uint32_t code, const Parcel& data, Parcel* reply, uint32_t flags)
{
    // Once a binder has died, it will never come back to life.
    if (mAlive) {
        status_t status = IPCThreadState::self()->transact(
            mHandle, code, data, reply, flags);
        if (status == DEAD_OBJECT) mAlive = 0;
        return status;
    }

    return DEAD_OBJECT;
}

也就是status_t status = IPCThreadState::self()->transact(mHandle, code, data, reply, flags);分析该函数最终得到它会走向IPCThreadState::waitForResponse，这里是一个死循环

status_t IPCThreadState::waitForResponse(Parcel *reply, status_t *acquireResult)
{
    int32_t cmd;
    int32_t err;
    while (1) {
        if ((err=talkWithDriver()) < NO_ERROR) break;
        ...
        cmd = mIn.readInt32();
        ...
        switch (cmd) {
        case BR_TRANSACTION_COMPLETE:
            if (!reply && !acquireResult) goto finish;
            break;
        
        case BR_DEAD_REPLY:
            err = DEAD_OBJECT;
            goto finish;
        case BR_FAILED_REPLY:
            err = FAILED_TRANSACTION;
            goto finish;
        
        case BR_ACQUIRE_RESULT:
            {
                ALOG_ASSERT(acquireResult != NULL, "Unexpected brACQUIRE_RESULT");
                const int32_t result = mIn.readInt32();
                if (!acquireResult) continue;
                *acquireResult = result ? NO_ERROR : INVALID_OPERATION;
            }
            goto finish;
        
        case BR_REPLY:
            ...
            goto finish;
        default:
            err = executeCommand(cmd);
            if (err != NO_ERROR) goto finish;
            break;
        }
    }
finish:
    if (err != NO_ERROR) {
        if (acquireResult) *acquireResult = err;
        if (reply) reply->setError(err);
        mLastError = err;
    }
    
    return err;
}

而此处cmd为BR_TRANSACTION，所以执行的是default下的executeCommand，executeCommand中的代码过多，这里我们只截取我们需要的，在这里会走到

            if (tr.target.ptr) {
                sp b((BBinder*)tr.cookie);
                const status_t error = b->transact(tr.code, buffer, &reply, tr.flags);
                if (error < NO_ERROR) reply.setError(error);


            } else {
                const status_t error = the_context_object->transact(tr.code, buffer, &reply, tr.flags);
                if (error < NO_ERROR) reply.setError(error);
            }

出现了我们的BBinder，根据前面的概念，这里就是服务端的东西了，我们继续看服务端

status_t BBinder::transact(
    uint32_t code, const Parcel& data, Parcel* reply, uint32_t flags)
{
    data.setDataPosition(0);

    status_t err = NO_ERROR;
    switch (code) {
        case PING_TRANSACTION:
            reply->writeInt32(pingBinder());
            break;
        default:
            err = onTransact(code, data, reply, flags);
            break;
    }

    if (reply != NULL) {
        reply->setDataPosition(0);
    }

    return err;
}

也就是onTransact(code, data, reply, flags);方法，由于JavaBBinder中重写了此方法，所以就会走到JavaBBinder中的onTransact方法，Java BBinder是android_util_Binder.cpp中的类，所以我们进去看看

virtual status_t onTransact(
        uint32_t code, const Parcel& data, Parcel* reply, uint32_t flags = 0)
    {
        JNIEnv* env = javavm_to_jnienv(mVM);

        LOGV("onTransact() on %p calling object %p in env %p vm %pn", this, mObject, env, mVM);

        IPCThreadState* thread_state = IPCThreadState::self();
        const int strict_policy_before = thread_state->getStrictModePolicy();
        thread_state->setLastTransactionBinderFlags(flags);

        
        jboolean res = env->CallBooleanMethod(mObject, gBinderOffsets.mExecTransact,
            code, (int32_t)&data, (int32_t)reply, flags);
        ...
        return res != JNI_FALSE ? NO_ERROR : UNKNOWN_TRANSACTION;
    }

主要看我们的 jboolean res = env->CallBooleanMethod(mObject, gBinderOffsets.mExecTransact, code, (int32_t)&data, (int32_t)reply, flags)

很明显了，用gBinderOffsets.mExecTransact来执行了，而gBinderOffsets.mExecTransact是什么呢？

const char* const kBinderPathName = "android/os/Binder";

static int int_register_android_os_Binder(JNIEnv* env)
{
    jclass clazz;

    clazz = env->FindClass(kBinderPathName);
    LOG_FATAL_IF(clazz == NULL, "Unable to find class android.os.Binder");

    gBinderOffsets.mClass = (jclass) env->NewGlobalRef(clazz);
    gBinderOffsets.mExecTransact
        = env->GetMethodID(clazz, "execTransact", "(IIII)Z");
    assert(gBinderOffsets.mExecTransact);

    gBinderOffsets.mObject
        = env->GetFieldID(clazz, "mObject", "I");
    assert(gBinderOffsets.mObject);

    return AndroidRuntime::registerNativeMethods(
        env, kBinderPathName,
        gBinderMethods, NELEM(gBinderMethods));
}

很明显了是我们java层的android/os/Binder类中的execTransact方法，这样我们又回到java层了，去看看

private boolean execTransact(int code, int dataObj, int replyObj,
            int flags) {
        Parcel data = Parcel.obtain(dataObj);
        Parcel reply = Parcel.obtain(replyObj);
        // theoretically, we should call transact, which will call onTransact,
        // but all that does is rewind it, and we just got these from an IPC,
        // so we'll just call it directly.
        boolean res;
        try {
            res = onTransact(code, data, reply, flags);
        } catch (RemoteException e) {
            reply.writeException(e);
            res = true;
        } catch (RuntimeException e) {
            reply.writeException(e);
            res = true;
        } catch (OutOfMemoryError e) {
            RuntimeException re = new RuntimeException("Out of memory", e);
            reply.writeException(re);
            res = true;
        }
        reply.recycle();
        data.recycle();
        return res;
    }

很明显了调用了onTransact，由于ServiceManagerNative继承于Binder并重写了onTransact方法，所以就会走到ServiceManagerNative中的onTransact，也就是我们绕世界一圈又回到了原点的感觉

public boolean onTransact(int code, Parcel data, Parcel reply, int flags)
    {
        try {
            switch (code) {
            case IServiceManager.GET_SERVICE_TRANSACTION: {
                data.enforceInterface(IServiceManager.descriptor);
                String name = data.readString();
                IBinder service = getService(name);
                reply.writeStrongBinder(service);
                return true;
            }
    
            ...
            ...
            }
        } catch (RemoteException e) {
        }
        
        return false;
    }

希望大家还没有忘记我们的transact的内容是GET_SERVICE_TRANSACTION，所以它会到getService，这并不是我们见过的getService，它位于/frameworks/base/libs/binder/IServiceManager.cpp

virtual sp getService(const String16& name) const
    {
        unsigned n;
        for (n = 0; n < 5; n++){
            sp svc = checkService(name);
            if (svc != NULL) return svc;
            LOGI("Waiting for service %s...n", String8(name).string());
            sleep(1);
        }
        return NULL;
    }

checkService如下所示

virtual sp checkService( const String16& name) const

    {
        Parcel data, reply;

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

        data.writeString16(name);

        remote()->transact(CHECK_SERVICE_TRANSACTION, data, &reply);

        return reply.readStrongBinder();

    }

所以它事实上调用了一个远程的service并且传递了CHECK_SERVICE_TRANSACTION（其实就是常数 2），这个远程的service事实上在frameworks/base/cmds/servicemanager/service_manager.c中实现了，实际上我们已经触及到了最底层，而且它的onTransact如下所示

switch(txn->code) {
   case SVC_MGR_GET_SERVICE:
           case SVC_MGR_CHECK_SERVICE:
        s = bio_get_string16(msg, &len);
        ptr = do_find_service(bs, s, len);
        if (!ptr)
            break;
        bio_put_ref(reply, ptr);
        return 0;

继续找到do_find_service

void *do_find_service(struct binder_state *bs, uint16_t *s, unsigned len)

{

    struct svcinfo *si;

    si = find_svc(s, len);



//    ALOGI("check_service('%s') ptr = %pn", str8(s), si ? si->ptr : 0);

    if (si && si->ptr) {

        return si->ptr;

    } else {

        return 0;

    }

然后找find_svc

struct svcinfo *find_svc(uint16_t *s16, unsigned len)

{

    struct svcinfo *si;



    for (si = svclist; si; si = si->next) {

        if ((len == si->len) &&

            !memcmp(s16, si->name, len * sizeof(uint16_t))) {

            return si;

        }

    }

    return 0;

}

此时已经明了了，它从svclist这个链表中找到我们name（"led"）所对应的service（LedService）并且返回。

至于我们怎样将service插入这个链表的，想大家也能猜到了，我们之前注册service的那几步中调用的ServiceManager.addService的底层就是插入链表操作了，多少都离不开我上面分析的这些过程，感兴趣的朋友可以自己创建SourceInsight工程分析一下～

参考文章：

1. 红茶一杯话Binder

2. Android Binder 全解析

3. 简单说Binder

4. Deep Dive into Android IPC/Binder Framework

5. Service与Android系统实现

6. Binder那点事儿

7. How does getSystemService() work exactly?