Android binder 跨进程通信

Binder 机制是Android 系统中跨进程通讯IPC 的一种方式，Android 中的ContentProVider,Intent,aidl 都是基于Binder

IPC 除了Binder，还有共享内存，Socket，消息队列等其他方式。相比其他的跨进程通信方式Binder 有其自身特有的有点：

1.Binder 使用mmap 机制，只拷贝一次数据，性能上仅次于共享内存。
2.采用Client/Server 架构，实现面向对象的调用方式
3.为每个App分配了Uid/Pid 来鉴别身份标识，通信时检测，安全性

Binder机制

用户空间访问内核空间的唯一方式就是系统调用；通过这个统一入口接口，所有的资源访问都是在内核控制下执行，以免导致对用户程序对系统资源的越权访问，从而保障了系统的安全和稳定。

Binder 通信采用C/S架构，包含Client ，server，serverManager 以及Binder驱动。在framework 层进行了封装，通过JNI 技术调用Native(C/C++)层的binder架构，在Native 层以ioctl的方式与Binder 驱动通讯。

a. Servcer 向Service Manager 注册服务，Service Manager 向client 获取服务。
b. Client 使用Server的服务。

Client进程
使用服务的进程。

Server进程
提供服务的进程。

ServiceManager进程
Android OS的整个服务的管理程序，在binder通信中ServiceManager的作用是将字符形式的Binder名字转化成Client中对该Binder的引用，使得Client能够通过Binder名字获得对Server中Binder实体的引用。

任何service在被使用之前，均要向SM(Service Manager)注册。当客户端需要访问某个service时，应该首先向SM查询是否存在该服务。如果SM存在这个service，那么会将该service的handle返回给client，handle是每个service的唯一标识符。

Binder 介绍

一个进程的Binder 线程数默认最大是16个，超过的请求会被阻塞等待空闲的binder线程。所以ContentProVide 的方法只能同时有16个线程同时工作。

流程简单介绍：
1.Server 进程向Binder 驱动发起服务注册请求

2. Binder驱动将注册请求转发给ServiceManager 进程
   3.SerVice Manager 进程添加该Server 进程，即注册服务
   4.Client 向binder 驱动发起服务的请求，并传递要获取的服务名称。
   5.Binder驱动将请求转发给ServiceManager 进程
   6.ServiceManager 查找到Client 需要的Server 对应的Binder 实体的Binder引用信息并返回给Binder驱动。
   7.Binder 驱动将上述Binder 代理对象返回给Client(Client 进程与Server 进程已经建立了连接)

如何数据传递
传统的跨进程
1.用户空间发送数据,到内核
2.通过系统调用copy_from_user 拷贝到Linux 进程的内核空间中（第一次拷贝）
3.内核接受数据拷贝第二次copy to user 到接受进程里面

缺点:效率低

mmap跨进程通信
以Android中Binder IPC跨进程通信为例

1.发送进程将数据从用户空间发送到自生的虚拟内存区域，其实质是拷贝到了共享缓冲区
因为接收进程的虚拟空间同样指向共享缓存区，当共享缓存区数据改变时，相当于接收进程已经获得了新数据

传输效率高，拷贝次数1次，用户空间可以直接通过共享对象直接交互
直接跨过了内核空间，在物理地址分配了接收缓存区

建立映射发生在服务端与binder驱动所在内存之间，映射内存区域大小为1M - 8K

binder驱动主要功能就是维护一个进程信息的链表(双向)。