上一篇文章Android进程间通信（IPC）机制Binder简要介绍和学习计划简要介绍了Android系统进程间通信机制Binder的总体架构，它由Client、Server、Service Manager和驱动程序Binder四个组件构成。本文着重介绍组件Service Manager，它是整个Binder机制的守护进程，用来管理开发者创建的各种Server，并且向Client提供查询Server远程接口的功能。
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既然Service Manager组件是用来管理Server并且向Client提供查询Server远程接口的功能，那么，Service Manager就必然要和Server以及Client进行通信了。我们知道，Service Manger、Client和Server三者分别是运行在独立的进程当中，这样它们之间的通信也属于进程间通信了，而且也是采用Binder机制进行进程间通信，因此，Service Manager在充当Binder机制的守护进程的角色的同时，也在充当Server的角色，然而，它是一种特殊的Server，下面我们将会看到它的特殊之处。
与Service Manager相关的源代码较多，这里不会完整去分析每一行代码，主要是带着Service Manager是如何成为整个Binder机制中的守护进程这条主线来一步一步地深入分析相关源代码，包括从用户空间到内核空间的相关源代码。希望读者在阅读下面的内容之前，先阅读一下前一篇文章提到的两个参考资料Android深入浅出之Binder机制和Android Binder设计与实现，熟悉相关概念和数据结构，这有助于理解下面要分析的源代码。
Service Manager在用户空间的源代码位于frameworks/base/cmds/servicemanager目录下，主要是由binder.h、binder.c和service_manager.c三个文件组成。Service Manager的入口位于service_manager.c文件中的main函数：
int main(int argc, char **argv) { struct binder_state *bs; void *svcmgr = BINDER_SERVICE_MANAGER; bs = binder_open(128*1024); if (binder_become_context_manager(bs)) { LOGE("cannot become context manager (%s)\n", strerror(errno)); return -1; } svcmgr_handle = svcmgr; binder_loop(bs, svcmgr_handler); return 0; }
main函数主要有三个功能：一是打开Binder设备文件；二是告诉Binder驱动程序自己是Binder上下文管理者，即我们前面所说的守护进程；三是进入一个无穷循环，充当Server的角色，等待Client的请求。进入这三个功能之间，先来看一下这里用到的结构体binder_state、宏BINDER_SERVICE_MANAGER的定义：struct binder_state定义在frameworks/base/cmds/servicemanager/binder.c文件中：
struct binder_state { int fd; void *mapped; unsigned mapsize; };
fd是文件描述符，即表示打开的/dev/binder设备文件描述符；mapped是把设备文件/dev/binder映射到进程空间的起始地址；mapsize是上述内存映射空间的大小。宏BINDER_SERVICE_MANAGER定义frameworks/base/cmds/servicemanager/binder.h文件中：
/* the one magic object */ #define BINDER_SERVICE_MANAGER ((void*) 0) 它表示Service Manager的句柄为0。Binder通信机制使用句柄来代表远程接口，这个句柄的意义和Windows编程中用到的句柄是差不多的概念。前面说到，Service Manager在充当守护进程的同时，它充当Server的角色，当它作为远程接口使用时，它的句柄值便为0，这就是它的特殊之处，其余的Server的远程接口句柄值都是一个大于0 而且由Binder驱动程序自动进行分配的。
函数首先是执行打开Binder设备文件的操作binder_open，这个函数位于frameworks/base/cmds/servicemanager/binder.c文件中：
struct binder_state *binder_open(unsigned mapsize) { struct binder_state *bs; bs = malloc(sizeof(*bs)); if (!bs) { errno = ENOMEM; return 0; } bs->fd = open("/dev/binder", O_RDWR); if (bs->fd < 0) { fprintf(stderr,"binder: cannot open device (%s)\n", strerror(errno)); goto fail_open; } bs->mapsize = mapsize; bs->mapped = mmap(NULL, mapsize, PROT_READ, MAP_PRIVATE, bs->fd, 0); if (bs->mapped == MAP_FAILED) { fprintf(stderr,"binder: cannot map device (%s)\n", strerror(errno)); goto fail_map; } /* TODO: check version */ return bs; fail_map: close(bs->fd); fail_open: free(bs); return 0; } 通过文件操作函数open来打开/dev/binder设备文件。设备文件/dev/binder是在Binder驱动程序模块初始化的时候创建的，我们先看一下这个设备文件的创建过程。进入到kernel/common/drivers/staging/android目录中，打开binder.c文件，可以看到模块初始化入口binder_init：
static struct file_operations binder_fops = { .owner = THIS_MODULE, .poll = binder_poll, .unlocked_ioctl = binder_ioctl, .mmap = binder_mmap, .open = binder_open, .flush = binder_flush, .release = binder_release, }; static struct miscdevice binder_miscdev = { .minor = MISC_DYNAMIC_MINOR, .name = "binder", .fops = &binder_fops }; static int __init binder_init(void) { int ret; binder_proc_dir_entry_root = proc_mkdir("binder", NULL); if (binder_proc_dir_entry_root) binder_proc_dir_entry_proc = proc_mkdir("proc", binder_proc_dir_entry_root); ret = misc_register(&binder_miscdev); if (binder_proc_dir_entry_root) { create_proc_read_entry("state", S_IRUGO, binder_proc_dir_entry_root, binder_read_proc_state, NULL); create_proc_read_entry("stats", S_IRUGO, binder_proc_dir_entry_root, binder_read_proc_stats, NULL); create_proc_read_entry("transactions", S_IRUGO, binder_proc_dir_entry_root, binder_read_proc_transactions, NULL); create_proc_read_entry("transaction_log", S_IRUGO, binder_proc_dir_entry_root, binder_read_proc_transaction_log, &binder_transaction_log); create_proc_read_entry("failed_transaction_log", S_IRUGO, binder_proc_dir_entry_root, binder_read_proc_transaction_log, &binder_transaction_log_failed); } return ret; } device_initcall(binder_init);
创建设备文件的地方在misc_register函数里面，关于misc设备的注册，我们在Android日志系统驱动程序Logger源代码分析一文中有提到，有兴趣的读取不访去了解一下。其余的逻辑主要是在/proc目录创建各种Binder相关的文件，供用户访问。从设备文件的操作方法binder_fops可以看出，前面的binder_open函数执行语句：
bs->fd = open("/dev/binder", O_RDWR);
就进入到Binder驱动程序的binder_open函数了：
static int binder_open(struct inode *nodp, struct file *filp) { struct binder_proc *proc; if (binder_debug_mask & BINDER_DEBUG_OPEN_CLOSE) printk(KERN_INFO "binder_open: %d:%d\n", current->group_leader->pid, current->pid); proc = kzalloc(sizeof(*proc), GFP_KERNEL); if (proc == NULL) return -ENOMEM; get_task_struct(current); proc->tsk = current; INIT_LIST_HEAD(&proc->todo); init_waitqueue_head(&proc->wait); proc->default_priority = task_nice(current); mutex_lock(&binder_lock); binder_stats.obj_created[BINDER_STAT_PROC]++; hlist_add_head(&proc->proc_node, &binder_procs); proc->pid = current->group_leader->pid; INIT_LIST_HEAD(&proc->delivered_death); filp->private_data = proc; mutex_unlock(&binder_lock); if (binder_proc_dir_entry_proc) { char strbuf[11]; snprintf(strbuf, sizeof(strbuf), "%u", proc->pid); remove_proc_entry(strbuf, binder_proc_dir_entry_proc); create_proc_read_entry(strbuf, S_IRUGO, binder_proc_dir_entry_proc, binder_read_proc_proc, proc); } return 0; } 这个函数的主要作用是创建一个struct binder_proc数据结构来保存打开设备文件/dev/binder的进程的上下文信息，并且将这个进程上下文信息保存在打开文件结构struct file的私有数据成员变量private_data中，这样，在执行其它文件操作时，就通过打开文件结构struct file来取回这个进程上下文信息了。这个进程上下文信息同时还会保存在一个全局哈希表binder_procs中，驱动程序内部使用。binder_procs定义在文件的开头：
static HLIST_HEAD(binder_procs); 结构体struct binder_proc也是定义在kernel/common/drivers/staging/android/binder.c文件中：
struct binder_proc { struct hlist_node proc_node; struct rb_root threads; struct rb_root nodes; struct rb_root refs_by_desc; struct rb_root refs_by_node; int pid; struct vm_area_struct *vma; struct task_struct *tsk; struct files_struct *files; struct hlist_node deferred_work_node; int deferred_work; void *buffer; ptrdiff_t user_buffer_offset; struct list_head buffers; struct rb_root free_buffers; struct rb_root allocated_buffers; size_t free_async_space; struct page **pages; size_t buffer_size; uint32_t buffer_free; struct list_head todo; wait_queue_head_t wait; struct binder_stats stats; struct list_head delivered_death; int max_threads; int requested_threads; int requested_threads_started; int ready_threads; long default_priority; };