从AMS.attachApplicationLocked()分析Binder.linkToDeath

当系统创建进程以后会调用AMS.attachApplicationLocked(),在这个方法内部会注册该进程的死亡回调

//其中thread是ActivityThread通过夸进程通信获取Binder的代理对象,然后调用linkToDeath()
AppDeathRecipient adr = new AppDeathRecipient(app, pid, thread);
thread.asBinder().linkToDeath(adr, 0);

我们会发现这个一个空实现

ApplicationThread.java

/**
 * Local implementation is a no-op.
 */
public void linkToDeath(DeathRecipient recipient, int flags) {
}

空实现我们肯定会很好奇,什么也没做呀,但是我们想想,thread.asBinder()代表的是ActivityThread但是实际上是ActivityThread对象本身吗?答案:不是的。带着这个疑问,我们继续倒退代码,这个thread到底谁。

我们会在ActivityThread.main中去开始我们创建子进程后的操作所以流程如下:

ActivityThread.main

ActivityThread thread = new ActivityThread();//这里thread是ActivityThread
thread.attach(false);

attach()

 final ApplicationThread mAppThread = new ApplicationThread();//AT的成员变量
-------
final IActivityManager mgr = ActivityManagerNative.getDefault();//这个时候我们需要夸进程通信到AMS的attachApplicationLocked方法,又回到了最初的原点。
try {
    mgr.attachApplication(mAppThread);
} catch (RemoteException ex) {
    // Ignore
}

所以到这里我们清楚了,那个thread.asBinder()代表的是ApplicationThread,注意这里我说的是代表的是看下面。

ActivityManagerNative.java

public void attachApplication(IApplicationThread app) throws RemoteException
{
    Parcel data = Parcel.obtain();
    Parcel reply = Parcel.obtain();
    data.writeInterfaceToken(IActivityManager.descriptor);
    data.writeStrongBinder(app.asBinder());//看这里看这里
    mRemote.transact(ATTACH_APPLICATION_TRANSACTION, data, reply, 0);
    reply.readException();
    data.recycle();
    reply.recycle();
}

传的是Binder的代理,也就是ApplicationThread的代理,那我们现在肯定还不死心,非得要看看ApplicationThread的asBinder()是什么鬼。

ApplicationThread.java

private class ApplicationThread extends ApplicationThreadNative {
...
}

ApplicationThreadNative.java

public abstract class ApplicationThreadNative extends Binder
        implements IApplicationThread {
    public IBinder asBinder()
    {
        return this;//代表的是ApplicationThread,因为是继承关系
    }
}        

到这里我们清楚了thread.asBinder()ApplicationThreadNative,通过attachApplication传递进去的是ApplicationThread。ApplicationThread对象的asBinder是ApplicationThread本身,ApplicationThread继承了ApplicationThreadNative,也就是传递的是引用本身。通过binder传递对端得到的就是ApplicationThread实体对象的代理对象,所以我们需要关注的是ApplicationThread这个对象代理对象ApplicationThreadProxy既然是代理对象,那就使用的是BinderProxy,所以我们就知道了linkToDeath是在BinderProxy中。


继续来到BinderProxy.java中

BinderProxy.java

//是native的
public native void linkToDeath(DeathRecipient recipient, int flags)
        throws RemoteException;

这个问题也证明了BinderProxy代理端持有者,也就是那些client端才需要处理死亡回调。而Binder服务端不需要,所以为空。

我们看看native怎么写的

static const JNINativeMethod gBinderProxyMethods[] = {
     {"linkToDeath", "(Landroid/os/IBinder$DeathRecipient;I)V", (void*)android_os_BinderProxy_linkToDeath}
 };

android_util_Binder.cpp
//我们传递进来的参数:创建的是通过子进程pid,name封装的AppDeathRecipient对象,0

static void android_os_BinderProxy_linkToDeath(JNIEnv* env, jobject obj,
        jobject recipient, jint flags) // throws RemoteException
{
    //这里顺便可以学习一下jni抛出异常的形式
    if (recipient == NULL) {
        jniThrowNullPointerException(env, NULL);
        return;
    }
    //获取BpBinder引用
    IBinder* target = (IBinder*)
        env->GetLongField(obj, gBinderProxyOffsets.mObject);//[1.0]
    if (target == NULL) {
        ALOGW("Binder has been finalized when calling linkToDeath() with recip=%p)\n", recipient);
        assert(false);
    }
    //也要注意这里打印的日志
    LOGDEATH("linkToDeath: binder=%p recipient=%p\n", target, recipient);

    if (!target->localBinder()) {//[1.0]BpBinder必须不为空
        DeathRecipientList* list = (DeathRecipientList*)
                env->GetLongField(obj, gBinderProxyOffsets.mOrgue);
        //创建JavaDeathRecipient对象
        sp<JavaDeathRecipient> jdr = new JavaDeathRecipient(env, recipient, list);
        //这里才是真正建立死亡回调的地方[3.0]
        status_t err = target->linkToDeath(jdr, NULL, flags);
        if (err != NO_ERROR) {
            // Failure adding the death recipient, so clear its reference
            // now.
            jdr->clearReference();//[2.0]
            signalExceptionForError(env, obj, err, true /*canThrowRemoteException*/);
        }
    }
}

1.0

IBinder* target = (IBinder*)
env->GetLongField(obj, gBinderProxyOffsets.mObject);
-------------------
使用jni里面的函数
jlong       (*GetLongField)(JNIEnv*, jobject, jfieldID);
这个函数目的是从obj中胡群殴对应mObject那个字段的值
--------------------
obj是传递过来的参数
也就是我们通过子进程封装的AppDeathRecipient对象
//注意这里jid的设置
jobject javaObjectForIBinder(JNIEnv* env, const sp<IBinder>& val){
    // The proxy holds a reference to the native object.
    env->SetLongField(object, gBinderProxyOffsets.mObject, (jlong)val.get());
}

1.0.1

例如这种:
jfieldID fid = (*env)->GetFieldID(env, cls, "key", "Ljava/lang/String;");//得到字段jfieldID
jstring jstr = (*env)->GetObjectField(env, jobj, fid);//获取jfieldID对应字段的属性值


Get<type>Field
NativeType Get<type>Field(JNIEnv *env, jobject obj, jfieldID fieldID);
函数作用:
  该访问器例程系列返回对象的实例(非静态)域的值。要访问的域由通过调用GetFieldID() 而得到的域 ID 指定。
参数说明:
  env:JNI 接口指针。
  obj:Java 对象(不能为 NULL)。
  fieldID:有效的域 ID。

<type>可以是Boolean、Char等类型,所有的Get<type>Field参考下面的函数

jboolean (*GetBooleanField)(JNIEnv*, jobject, jfieldID);
jbyte (*GetByteField)(JNIEnv*, jobject, jfieldID);
jchar (*GetCharField)(JNIEnv*, jobject, jfieldID);
jshort (*GetShortField)(JNIEnv*, jobject, jfieldID);
jint (*GetIntField)(JNIEnv*, jobject, jfieldID);
jlong (*GetLongField)(JNIEnv*, jobject, jfieldID);
jfloat (*GetFloatField)(JNIEnv*, jobject, jfieldID);
jdouble (*GetDoubleField)(JNIEnv*, jobject, jfieldID);

1.1

191BBinder* BBinder::localBinder()
192{
193    return this;
194}

到这里我们小节一下我们的android_os_BinderProxy_linkToDeath方法:

我们首先会得到BpBinder。然后获取到DeathRecipientList,主要记录BpBinder的JavaDeathRecipient信息列表,因为一个BpBnder可以注册多个死亡回调。
创建JavaDeathRecipient继承了IBinder::DeathRecipient

class JavaDeathRecipient : public IBinder::DeathRecipient
{
public:
    JavaDeathRecipient(JNIEnv* env, jobject object, const sp<DeathRecipientList>& list)
        : mVM(jnienv_to_javavm(env)), mObject(env->NewGlobalRef(object)),
          mObjectWeak(NULL), mList(list)
    {
        //将当前对象sp添加到列表DeathRecipientList
        LOGDEATH("Adding JDR %p to DRL %p", this, list.get());
        list->add(this);

        android_atomic_inc(&gNumDeathRefs);
        incRefsCreated(env);
    }
}
  • 通过env->NewGlobalRef(object),为recipient创建相应的全局引用,并保存到mObject成员变量;
  • 将当前对象JavaDeathRecipient的强指针sp添加到DeathRecipientList;

android_util_Binder.cpp

static void incRefsCreated(JNIEnv* env)
{
    int old = android_atomic_inc(&gNumRefsCreated);
    if (old == 2000) {
        android_atomic_and(0, &gNumRefsCreated);
        //触发forceGc
        env->CallStaticVoidMethod(gBinderInternalOffsets.mClass,
                gBinderInternalOffsets.mForceGc);
    }
}

这个方法主要计数,每计数到2000则会执行一次forceGc

调用的场景如下:

JavaBBinder构造中
    JavaBBinder(JNIEnv* env, jobject object)
        : mVM(jnienv_to_javavm(env)), mObject(env->NewGlobalRef(object))
    {
        ALOGV("Creating JavaBBinder %p\n", this);
        android_atomic_inc(&gNumLocalRefs);
        incRefsCreated(env);
    }
创建JavaDeathRecipient对象时
JavaDeathRecipient(JNIEnv* env, jobject object, const sp<DeathRecipientList>& list)
    : mVM(jnienv_to_javavm(env)), mObject(env->NewGlobalRef(object)),
      mObjectWeak(NULL), mList(list)
{
    // These objects manage their own lifetimes so are responsible for final bookkeeping.
    // The list holds a strong reference to this object.
    LOGDEATH("Adding JDR %p to DRL %p", this, list.get());
    list->add(this);

    android_atomic_inc(&gNumDeathRefs);
    incRefsCreated(env);
}

将native层BpBinder对象转换为Java层BinderProxy对象的过程;
jobject javaObjectForIBinder(JNIEnv* env, const sp<IBinder>& val)
{
 incRefsCreated(env);
}

2.0 clearReference

//清除引用,将JavaDeathRecipient从DeathRecipientList列表中移除.
void clearReference()
 {
     sp<DeathRecipientList> list = mList.promote();
     if (list != NULL) {
         list->remove(this); //从列表中移除引用
     }
 }

3.0

status_t BpBinder::linkToDeath(
    const sp<DeathRecipient>& recipient, void* cookie, uint32_t flags)
{
    Obituary ob;
    ob.recipient = recipient; //该对象为JavaDeathRecipient
    ob.cookie = cookie; // cookie=NULL
    ob.flags = flags; // flags=0
    {
        AutoMutex _l(mLock);
        if (!mObitsSent) { //没有执行过sendObituary,则进入该方法
            if (!mObituaries) {
                mObituaries = new Vector<Obituary>;
                if (!mObituaries) {
                    return NO_MEMORY;
                }
                getWeakRefs()->incWeak(this);
                IPCThreadState* self = IPCThreadState::self();
                //[3.1]
                self->requestDeathNotification(mHandle, this);
                //[3.2]
                self->flushCommands();
            }
            //将新创建的Obituary添加到mObituaries
            ssize_t res = mObituaries->add(ob);
            return res >= (ssize_t)NO_ERROR ? (status_t)NO_ERROR : res;
        }
    }
    return DEAD_OBJECT;
}

3.1requestDeathNotification

直接写命令BC_REQUEST_DEATH_NOTIFICATION

status_t IPCThreadState::requestDeathNotification(int32_t handle, BpBinder* proxy)
{
    mOut.writeInt32(BC_REQUEST_DEATH_NOTIFICATION);
    mOut.writeInt32((int32_t)handle);
    mOut.writePointer((uintptr_t)proxy);
    return NO_ERROR;
}

3.2 flushCommands
给驱动发消息,false是不会阻塞等待。

void IPCThreadState::flushCommands()
{
    if (mProcess->mDriverFD <= 0)
        return;
    talkWithDriver(false);
}

binder.c

static int binder_thread_write(struct binder_proc *proc,
      struct binder_thread *thread,
      binder_uintptr_t binder_buffer, size_t size,
      binder_size_t *consumed)
{
  uint32_t cmd;
  //proc, thread都是指当前发起端进程的信息
  struct binder_context *context = proc->context;
  void __user *buffer = (void __user *)(uintptr_t)binder_buffer;
  void __user *ptr = buffer + *consumed; 
  void __user *end = buffer + size;
  while (ptr < end && thread->return_error == BR_OK) {
    get_user(cmd, (uint32_t __user *)ptr); //获取BC_REQUEST_DEATH_NOTIFICATION
    ptr += sizeof(uint32_t);
    switch (cmd) {
        case BC_REQUEST_DEATH_NOTIFICATION:{ //注册死亡通知
            uint32_t target;
            void __user *cookie;
            struct binder_ref *ref;
            struct binder_ref_death *death;

            get_user(target, (uint32_t __user *)ptr); //获取target
            ptr += sizeof(uint32_t);
            get_user(cookie, (void __user * __user *)ptr); //获取BpBinder
            ptr += sizeof(void *);

            ref = binder_get_ref(proc, target); //拿到目标服务的binder_ref

            if (cmd == BC_REQUEST_DEATH_NOTIFICATION) {
                //native Bp可注册多个,但Kernel只允许注册一个死亡通知
                if (ref->death) {
                    break; 
                }
                death = kzalloc(sizeof(*death), GFP_KERNEL);

                INIT_LIST_HEAD(&death->work.entry);
                death->cookie = cookie;
                ref->death = death;
                //当目标binder服务所在进程已死,则直接发送死亡通知。这是非常规情况
                if (ref->node->proc == NULL) { 
                    ref->death->work.type = BINDER_WORK_DEAD_BINDER;
                    //当前线程为binder线程,则直接添加到当前线程的todo队列. 
                    if (thread->looper & (BINDER_LOOPER_STATE_REGISTERED | BINDER_LOOPER_STATE_ENTERED)) {
                        list_add_tail(&ref->death->work.entry, &thread->todo);
                    } else {
                        list_add_tail(&ref->death->work.entry, &proc->todo);
                        wake_up_interruptible(&proc->wait);
                    }
                }
            } else {
                ...
            }
        } break;
      case ...;
    }
    *consumed = ptr - buffer;
  }    }

可见现在已经在Binder的todo链表中添加了BpBinder的信息。所以现在意味着,只要对端进程挂掉,Binder是在底层可以从todo链表中拿出来client的然后调用对应的回调方法。

通过上面的分析,我们已经知道,可以有多个BpBinder绑定到当前服务端的死亡列表中,然后通过真正的BpBinder中的linkToDeath添加到Binder内核中的todo链表中。todo链表记录着所有的binder,在这里通过work.type区分这个Binder是已经linkToDeath的。

 DeathRecipientList* list = (DeathRecipientList*)env->GetLongField(obj, gBinderProxyOffsets.mOrgue);
//创建JavaDeathRecipient对象
sp<JavaDeathRecipient> jdr = new JavaDeathRecipient(env, recipient, list);
//这里才是真正建立死亡回调的地方[3.0]
status_t err = target->linkToDeath(jdr, NULL, flags);

那么什么时候才会触发呢?

我们按着这个思路往下想,既然内核todo链表中有linkToDeath的Binder引用,那么我们什么时候才能触发遍历带有特殊type的linkToDeath的Binder呢?这个就和我们的目的有关,答案是Binder服务端死亡的时候会触发。既然这样我们就需要知道Binder死亡后的一些事情。我们下面就分析Binder死亡后的过程。

小发现

start


当我们调试Binder的时候,log中会有一些调试信息,比如

当打开调试开关BINDER_DEBUG_OPEN_CLOSE时,主要输出binder的open, mmap, close, flush, release方法中的log信息

具体kernel log,如下:

  • binder_open: 4681:4681
  • binder_mmap: 4681 b6b42000-b6c40000 (1016 K) vma 200071 pagep 79f
  • binder: 4681 close vm area b6b42000-b6c40000 (1016 K) vma 2220051 pagep 79f
  • binder_flush: 4681 woke 0 threads
  • binder_release: 4681 threads 1, nodes 0 (ref 0), refs 2, active transactions 0, buffers 1, pages 1

对应的log信息是:

  • binder_open: group_leader->pid:pid
  • binder_mmap: pid vm_start-vm_end (vm_size K) vma vm_flags pagep vm_page_prot
  • binder: pid close vm area vm_start-vm_end (vm_size K) vma vm_flags pagep vm_page_prot
  • binder_flush: pid woke wake_count threads
  • binder_release: pid threads threads, nodes nodes (ref incoming_refs), refs outgoing_refs, active transactions active_transactions, buffers buffers, pages page_count

具体的含义:

  • vm_page_prot:是指当前进程的VMA访问权限;
  • wake_count:是指该进程唤醒了处于BINDER_LOOPER_STATE_WAITING休眠等待状态的线程个数;
  • threads是指该进程中的线程个数;
  • nodes代表该进程中创建binder_node个数;
  • incoming_refs指向当前node的refs个数;
  • outgoing_refs指向其他进程的refs个数;
  • active_transactions是指当前进程中所有binder线程的transactions总和;
  • buffers是指当前进程已分配的buffer个数;
    page_count是指当前进程已分配的物理page个数。

对应的函数:

  • binder_open()
  • binder_vma_open() 或者 binder_mmap()
  • binder_vma_close()
  • binder_deferred_flush() 由binder_flush调用(见下方调用栈)
  • binder_deferred_release() 由binder_release调用(见下方调用栈)

end


我们在这里着重看binder_release的调用栈

binder_release  
  binder_defer_work(proc, BINDER_DEFERRED_RELEASE);
    queue_work(binder_deferred_workqueue, &binder_deferred_work);
      binder_deferred_func    //通过 DECLARE_WORK(binder_deferred_work, binder_deferred_func);
        binder_deferred_release

顾名思义,当binder所在进程结束时候会调用binder_release,binder_open打开binder驱动/dev/binder,这是字符设备,获取文件苗舒服,在进程结束的时候会有关闭文件系统的过程,会调用close(0,对应的方法就是release()。

我们在来思考一下,Linux系统是一个文件系统,android中操作很多文件节点,有输入的event事件,binder节点文件等等,既然是文件,那就有文件的操作,既然有文件的操作,那就必须涉及到文件的打开和关闭,我们也从binder中验证了这一点。binder_open(),那么肯定对应有关闭这个文件节点,所以我们从close入手就利索应当了。

binder.c

void binder_release(struct binder_state *bs, uint32_t target)
{
    uint32_t cmd[2];
    cmd[0] = BC_RELEASE;
    cmd[1] = target;
    binder_write(bs, cmd, sizeof(cmd));
}
int binder_write(struct binder_state *bs, void *data, size_t len)
{
    struct binder_write_read bwr;
    int res;

    bwr.write_size = len;
    bwr.write_consumed = 0;
    bwr.write_buffer = (uintptr_t) data;
    bwr.read_size = 0;
    bwr.read_consumed = 0;
    bwr.read_buffer = 0;
    res = ioctl(bs->fd, BINDER_WRITE_READ, &bwr);
    if (res < 0) {
        fprintf(stderr,"binder_write: ioctl failed (%s)\n",
                strerror(errno));
    }
    return res;
}

我们知道所有binder的请求都是通过binder_thread_write

binder_thread_write(){
    while (ptr < end && thread->return_error == BR_OK) {
        get_user(cmd, (uint32_t __user *)ptr);//获取IPC数据中的Binder协议(BC码)
        switch (cmd) {
            case BC_INCREFS: ...
            case BC_ACQUIRE: ...
            case BC_RELEASE: ...
            case BC_DECREFS: ...
            case BC_INCREFS_DONE: ...
            case BC_ACQUIRE_DONE: ...
            case BC_FREE_BUFFER: ...
            
            case BC_TRANSACTION:
            case BC_REPLY: {
                struct binder_transaction_data tr;
                copy_from_user(&tr, ptr, sizeof(tr)); //拷贝用户空间tr到内核
                // 【见小节2.2.1】
                binder_transaction(proc, thread, &tr, cmd == BC_REPLY);
                break;

            case BC_REGISTER_LOOPER: ...
            case BC_ENTER_LOOPER: ...
            case BC_EXIT_LOOPER: ...
            case BC_REQUEST_DEATH_NOTIFICATION: ...
            case BC_CLEAR_DEATH_NOTIFICATION:  ...
            case BC_DEAD_BINDER_DONE: ...
            }
        }
    }
}

我们清晰的看见,对应有BC_RELEASE
这个函数我们就不用多说了,之前binder有过分析,看我的其他博客。
通过给驱动写如BINDER_WRITE_READ来告诉驱动,我要写一个数据,数据具体带有BC_RELEASE这个命令
最后BC_RELEASE功能是实现文件描述引用-1.当引用清0的时候这个Binder就是调用close的时候,

binder.c

static const struct file_operations binder_fops = {
  .owner = THIS_MODULE,
  .poll = binder_poll,
  .unlocked_ioctl = binder_ioctl,
  .compat_ioctl = binder_ioctl,
  .mmap = binder_mmap,
  .open = binder_open,
  .flush = binder_flush,
  .release = binder_release, //对应于release的方法
};

static int binder_release(struct inode *nodp, struct file *filp)
{
  struct binder_proc *proc = filp->private_data;
  debugfs_remove(proc->debugfs_entry);
  binder_defer_work(proc, BINDER_DEFERRED_RELEASE);//下面
  return 0;
}
static void binder_defer_work(struct binder_proc *proc, enum binder_deferred_state defer)
{
  mutex_lock(&binder_deferred_lock); //获取锁
  //添加BINDER_DEFERRED_RELEASE
  proc->deferred_work |= defer; 
  if (hlist_unhashed(&proc->deferred_work_node)) {
    hlist_add_head(&proc->deferred_work_node, &binder_deferred_list);
    //向工作队列添加binder_deferred_work [见小节4.4]
    queue_work(binder_deferred_workqueue, &binder_deferred_work);
  }
  mutex_unlock(&binder_deferred_lock); //释放锁
}
//全局工作队列
static struct workqueue_struct *binder_deferred_workqueue;

static int __init binder_init(void)
{
  int ret;
  //创建了名叫“binder”的工作队列
  binder_deferred_workqueue = create_singlethread_workqueue("binder");
  if (!binder_deferred_workqueue)
    return -ENOMEM;
  ...
}

device_initcall(binder_init);

static DECLARE_WORK(binder_deferred_work, binder_deferred_func);

#define DECLARE_WORK(n, f)            \
  struct work_struct n = __WORK_INITIALIZER(n, f)

#define __WORK_INITIALIZER(n, f) {          \
  .data = WORK_DATA_STATIC_INIT(),        \
  .entry  = { &(n).entry, &(n).entry },        \
  .func = (f),              \
  __WORK_INIT_LOCKDEP_MAP(#n, &(n))        \
  }

在Binder设备驱动初始化的过程执行binder_init()方法中,调用 create_singlethread_workqueue(“binder”),创建了名叫“binder”的工作队列(workqueue)。 workqueue是kernel提供的一种实现简单而有效的内核线程机制,可延迟执行任务。

binder_deferred_func

static void binder_deferred_func(struct work_struct *work)
{
    binder_deferred_release(proc);
}
static void binder_deferred_release(struct binder_proc *proc)
{
  struct binder_transaction *t;
  struct rb_node *n;
  int threads, nodes, incoming_refs, outgoing_refs, buffers,
    active_transactions, page_count;

  hlist_del(&proc->proc_node); //删除proc_node节点

  if (binder_context_mgr_node && binder_context_mgr_node->proc == proc) {
    binder_context_mgr_node = NULL;
  }

  //释放binder_thread
  threads = 0;
  active_transactions = 0;
  while ((n = rb_first(&proc->threads))) {
    struct binder_thread *thread;
    thread = rb_entry(n, struct binder_thread, rb_node);
    threads++;
    active_transactions += binder_free_thread(proc, thread);
  }

  //释放binder_node 
  nodes = 0;
  incoming_refs = 0;
  while ((n = rb_first(&proc->nodes))) {
    struct binder_node *node;
    node = rb_entry(n, struct binder_node, rb_node);
    nodes++;
    rb_erase(&node->rb_node, &proc->nodes);
    incoming_refs = binder_node_release(node, incoming_refs);
  }

  //释放binder_ref 
  outgoing_refs = 0;
  while ((n = rb_first(&proc->refs_by_desc))) {
    struct binder_ref *ref;

    ref = rb_entry(n, struct binder_ref, rb_node_desc);
    outgoing_refs++;
    binder_delete_ref(ref);
  }
  
  //释放binder_work 
  binder_release_work(&proc->todo);
  binder_release_work(&proc->delivered_death);

  buffers = 0;
  while ((n = rb_first(&proc->allocated_buffers))) {
    struct binder_buffer *buffer;
    buffer = rb_entry(n, struct binder_buffer, rb_node);

    t = buffer->transaction;
    if (t) {
      t->buffer = NULL;
      buffer->transaction = NULL;
    }
    //释放binder_buf 
    binder_free_buf(proc, buffer);
    buffers++;
  }

  binder_stats_deleted(BINDER_STAT_PROC);

  page_count = 0;
  if (proc->pages) {
    int i;

    for (i = 0; i < proc->buffer_size / PAGE_SIZE; i++) {
      void *page_addr;
      if (!proc->pages[i])
        continue;

      page_addr = proc->buffer + i * PAGE_SIZE;
      unmap_kernel_range((unsigned long)page_addr, PAGE_SIZE);
      __free_page(proc->pages[i]);
      page_count++;
    }
    kfree(proc->pages);
    vfree(proc->buffer);
  }
  put_task_struct(proc->tsk);
  kfree(proc);
}

此处proc是来自Bn端的binder_proc.

binder_deferred_release的主要工作有:

  • binder_free_thread(proc, thread)
  • binder_node_release(node, incoming_refs);
  • binder_delete_ref(ref);
  • binder_release_work(&proc->todo);
  • binder_release_work(&proc->delivered_death);
  • binder_free_buf(proc, buffer);
    以及释放各种内存信息

我们现在关心binder_node也就是binder实体释放


static int binder_node_release(struct binder_node *node, int refs)
{
  struct binder_ref *ref;
  int death = 0;

  list_del_init(&node->work.entry);
  binder_release_work(&node->async_todo);//重点

  if (hlist_empty(&node->refs)) {
    kfree(node); //引用为空,则直接删除节点
    binder_stats_deleted(BINDER_STAT_NODE);
    return refs;
  }

  node->proc = NULL;
  node->local_strong_refs = 0;
  node->local_weak_refs = 0;
  hlist_add_head(&node->dead_node, &binder_dead_nodes);

  hlist_for_each_entry(ref, &node->refs, node_entry) {
    refs++;
    if (!ref->death)
      continue;
    death++;

    if (list_empty(&ref->death->work.entry)) {
      //添加BINDER_WORK_DEAD_BINDER事务到todo队列重点
      ref->death->work.type = BINDER_WORK_DEAD_BINDER;
      list_add_tail(&ref->death->work.entry, &ref->proc->todo);
      wake_up_interruptible(&ref->proc->wait);
    } 
  }
  return refs;
}

该方法会遍历该binder_node所有的binder_ref, 当存在binder死亡通知,则向相应的binder_ref 所在进程的todo队列添加BINDER_WORK_DEAD_BINDER事务并唤醒处于proc->wait的binder线程。

static void binder_release_work(struct list_head *list)
{
  struct binder_work *w;
  while (!list_empty(list)) {
    w = list_first_entry(list, struct binder_work, entry);
    list_del_init(&w->entry); //删除binder_work
    switch (w->type) {
    case BINDER_WORK_TRANSACTION: {
      struct binder_transaction *t;
      t = container_of(w, struct binder_transaction, work);
      if (t->buffer->target_node &&
          !(t->flags & TF_ONE_WAY)) {
        //发送failed回复
        binder_send_failed_reply(t, BR_DEAD_REPLY);
      } else {
        t->buffer->transaction = NULL;
        kfree(t);
        binder_stats_deleted(BINDER_STAT_TRANSACTION);
      }
    } break;
    
    case BINDER_WORK_TRANSACTION_COMPLETE: {
      kfree(w);
      binder_stats_deleted(BINDER_STAT_TRANSACTION_COMPLETE);
    } break;
    
    case BINDER_WORK_DEAD_BINDER_AND_CLEAR:
    case BINDER_WORK_CLEAR_DEATH_NOTIFICATION: {
      struct binder_ref_death *death;
      death = container_of(w, struct binder_ref_death, work);
      kfree(death);
      binder_stats_deleted(BINDER_STAT_DEATH);
    } break;
    
    default:
      break;
    }
  }

}

到这里我们已经清楚了,binder_node_release这个过程中,BINDER_WORK_DEAD_BINDER事务并唤醒处于proc->wait的binder线程。

我们回过头来看

static int binder_thread_read(struct binder_proc *proc,
                  struct binder_thread *thread,
                  binder_uintptr_t binder_buffer, size_t size,
                  binder_size_t *consumed, int non_block)
    ...
    //唤醒等待中的binder线程
    wait_event_freezable_exclusive(proc->wait, binder_has_proc_work(proc, thread));
    binder_lock(__func__); //加锁

    if (wait_for_proc_work)
        proc->ready_threads--; //空闲的binder线程减1
    thread->looper &= ~BINDER_LOOPER_STATE_WAITING;

    while (1) {
        uint32_t cmd;
        struct binder_transaction_data tr;
        struct binder_work *w;
        struct binder_transaction *t = NULL;

        //从todo队列拿出前面放入的binder_work, 此时type为BINDER_WORK_DEAD_BINDER
        if (!list_empty(&thread->todo)) {
            w = list_first_entry(&thread->todo, struct binder_work,
                         entry);
        } else if (!list_empty(&proc->todo) && wait_for_proc_work) {
            w = list_first_entry(&proc->todo, struct binder_work,
                         entry);
        }

        switch (w->type) {
          case BINDER_WORK_DEAD_BINDER:
            case BINDER_WORK_DEAD_BINDER_AND_CLEAR:
            case BINDER_WORK_CLEAR_DEATH_NOTIFICATION: {
                struct binder_ref_death *death;
                uint32_t cmd;

                death = container_of(w, struct binder_ref_death, work);
                if (w->type == BINDER_WORK_CLEAR_DEATH_NOTIFICATION)
                    cmd = BR_CLEAR_DEATH_NOTIFICATION_DONE; //清除完成
                ...
                if (w->type == BINDER_WORK_CLEAR_DEATH_NOTIFICATION) {
                    list_del(&w->entry); //清除死亡通知的work队列
                    kfree(death);
                    binder_stats_deleted(BINDER_STAT_DEATH);
                } 
                ...
                if (cmd == BR_DEAD_BINDER)
                    goto done;
            } break;
        }
    }
    ...
    return 0;
}

queue_work(binder_deferred_workqueue,&binder_deferred_work);

给工作队列中添加binder_deferred_workqueue,其中binder_deferred_workqueue=create_singlethread_workqueue("binder");

static DECLARE_WORK(binder_deferred_work,binder_deferred_func);这个是定义就是添加一个函数引用在工作队列中,以后对应binder_deferred_func方法

在这个binder_deferred_func方法中,可见将

 if (defer & BINDER_DEFERRED_RELEASE)
      binder_deferred_release(proc);

我们现在来精简一下调用栈:

static int binder_release(struct inode *nodp, struct file *filp)
{
    binder_defer_work(proc, BINDER_DEFERRED_RELEASE);
}
static void binder_defer_work(struct binder_proc *proc, enum binder_deferred_state defer)
{
    //添加BINDER_DEFERRED_RELEASE
    proc->deferred_work |= defer; 
    //向工作队列添加binder_deferred_work
    queue_work(binder_deferred_workqueue, &binder_deferred_work);
}

binder_deferred_workqueue我们现在已经知道了,对应这binder_deferred_func这个方法。

static void binder_deferred_func(struct work_struct *work)
{
    if (defer & BINDER_DEFERRED_RELEASE)
      binder_deferred_release(proc); 
}

static void binder_deferred_release(struct binder_proc *proc)
{
    hlist_del(&proc->proc_node); //删除proc_node节点
    //释放binder_thread,binder_node,binder_ref,binder_work,binder_buf
    //其中在释放binder_node的时候会调用binder_node_release
    incoming_refs = binder_node_release(node, incoming_refs);
}
static int binder_node_release(struct binder_node *node, int refs)
{
    binder_release_work(&node->async_todo);
    if (list_empty(&ref->death->work.entry)) {
        //添加BINDER_WORK_DEAD_BINDER事务到todo队列
        ref->death->work.type = BINDER_WORK_DEAD_BINDER;
        list_add_tail(&ref->death->work.entry, &ref->proc->todo);
        wake_up_interruptible(&ref->proc->wait);
    }
}

到这里我们就已经明白,binder_node_release这个方法会遍历该binder_node所有的binder_ref, 当存在binder死亡通知,则向相应的binder_ref 所在进程的todo队列添加BINDER_WORK_DEAD_BINDER事务并唤醒处于proc->wait的binder线程

还是那句老话,binder是数据传输中枢还是binder_thread_read这个方法,这个方法内部我们看看是如何处理,binder死亡的。

static int binder_thread_read(struct binder_proc *proc,
                  struct binder_thread *thread,
                  binder_uintptr_t binder_buffer, size_t size,
                  binder_size_t *consumed, int non_block){
    while (1) {
        //从todo队列拿出前面放入的binder_work, 此时type为BINDER_WORK_DEAD_BINDER
        if (!list_empty(&thread->todo)) {
            w = list_first_entry(&thread->todo, struct binder_work,
                         entry);
        } else if (!list_empty(&proc->todo) && wait_for_proc_work) {
            w = list_first_entry(&proc->todo, struct binder_work,
                         entry);
        }
        switch (w->type) {
            case BINDER_WORK_DEAD_BINDER: {
                //将这个binder的描述体写入用户空间
                put_user(cmd, (uint32_t __user *)ptr);
                //把该work加入到delivered_death队列
                list_move(&w->entry, &proc->delivered_death);
            }
            
        }
    }          
}

写入到用户空间,那么用户空间一定在阻塞等待读取操作

IPCThreadState.java


status_t IPCThreadState::getAndExecuteCommand()
{
    status_t result;
    int32_t cmd;
    result = talkWithDriver(); //该Binder Driver进行交互
    if (result >= NO_ERROR) {
        cmd = mIn.readInt32(); //读取命令
        result = executeCommand(cmd);//核心
    }
    return result;
}
status_t IPCThreadState::executeCommand(int32_t cmd)
{
    BBinder* obj;
    switch ((uint32_t)cmd) {
      case BR_DEAD_BINDER:
      {
          BpBinder *proxy = (BpBinder*)mIn.readPointer();
          proxy->sendObituary();
          mOut.writeInt32(BC_DEAD_BINDER_DONE);
          mOut.writePointer((uintptr_t)proxy);
      } break;
      ...
    }
    ...
    return result;
}

这里死亡只调用一次的原因是实体Binder只有一个,所以死亡回调之发送一次。

Bp.sendObituary


void BpBinder::sendObituary()
{
        IPCThreadState* self = IPCThreadState::self();
        //清空死亡通知[见小节6.2]
        self->clearDeathNotification(mHandle, this);
        self->flushCommands();
        reportOneDeath(obits->itemAt(i));//在清空之前已经保存了引用。所以这里里发送死亡通知
    }
}

reportOneDeath

void BpBinder::reportOneDeath(const Obituary& obit)
{
    //将弱引用提升到sp
    sp<DeathRecipient> recipient = obit.recipient.promote();
    if (recipient == NULL) return;
    //回调死亡通知的方法
    recipient->binderDied(this);
}

binderDied

private final class AppDeathRecipient implements IBinder.DeathRecipient {
    ...
    public void binderDied() {
        synchronized(ActivityManagerService.this) {
            appDiedLocked(mApp, mPid, mAppThread, true);
        }
    }
}

到这里我们终于亲切的看到appDiedLocked这个方法。我们在下次会分析这个方法

unlinkeToDeath

有了上面的基础,我们就很好分析这个了。

BpBinder

status_t BpBinder::unlinkToDeath(
    const wp<DeathRecipient>& recipient, void* cookie, uint32_t flags,
    wp<DeathRecipient>* outRecipient)
{
    mObituaries->removeAt(i); //移除死亡通知
    //清理死亡通知
    self->clearDeathNotification(mHandle, this);
    self->flushCommands();
}
status_t IPCThreadState::clearDeathNotification(int32_t handle, BpBinder* proxy)
{
    mOut.writeInt32(BC_CLEAR_DEATH_NOTIFICATION);
    mOut.writeInt32((int32_t)handle);
    mOut.writePointer((uintptr_t)proxy);
    return NO_ERROR;
}

还是通过内核写入BC_CLEAR_DEATH_NOTIFICATION

还是那句老话,就不用我说了哈。

static int binder_thread_write(struct binder_proc *proc,
      struct binder_thread *thread,
      binder_uintptr_t binder_buffer, size_t size,
      binder_size_t *consumed)
{
    switch (cmd) {
        case BC_CLEAR_DEATH_NOTIFICATION: { //清除死亡通知
        
            ref = binder_get_ref(proc, target); //拿到目标服务的binder_ref
            //添加BINDER_WORK_CLEAR_DEATH_NOTIFICATION事务
            death->work.type = BINDER_WORK_CLEAR_DEATH_NOTIFICATION;
            list_add_tail(&death->work.entry, &thread->todo);
            
        }
    }
}

将对应的type设置成BINDER_WORK_CLEAR_DEATH_NOTIFICATION,然后添加到todo链表中

也就是说将对应的type换成BINDER_WORK_CLEAR_DEATH_NOTIFICATION了。

对于Binder IPC进程都会打开/dev/binder文件,当进程异常退出时,Binder驱动会保证释放将要退出的进程中没有正常关闭的/dev/binder文件,实现机制是binder驱动通过调用/dev/binder文件所对应的release回调函数,执行清理工作,并且检查BBinder是否有注册死亡通知,当发现存在死亡通知时,那么就向其对应的BpBinder端发送死亡通知消息。

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 205,386评论 6 479
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 87,939评论 2 381
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 151,851评论 0 341
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,953评论 1 278
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,971评论 5 369
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,784评论 1 283
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 38,126评论 3 399
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,765评论 0 258
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 43,148评论 1 300
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,744评论 2 323
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,858评论 1 333
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,479评论 4 322
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 39,080评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,053评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,278评论 1 260
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 45,245评论 2 352
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,590评论 2 343

推荐阅读更多精彩内容