根据Binder(一)Linux进程通信,我们知道,各个进程的内存空间是相互隔离的,他们之间想要通信,需要借助内核空间中转。在Android中,便是通过Binder驱动进行通信的,它是Binder机制的核心。
Android为什么要使用Binder
通过上一篇文章我们知道,linux中常见的进程通信有管道/消息队列/共享内存/Socket等,接下来从架构/性能/安全性等方面进行比较。
1、从架构考虑
Binder是一套基于C/S架构的通信方式,但是目前linux中支持的进程通信中,只有Socket是C/S架构。Socket主要用于网络通信以及本地进程间的低速通信,它的传输效率比较低,所以Socket不合适。
2、性能
上一篇文章分析了管道/消息队列,它们都需要2次拷贝才能完成通信。
Binder需要1次拷贝便能完成通信。
共享内存需要0次拷贝,那为什么没有选择共享内存呢?接着往下看。
3、安全性
共享内存操作复杂,需要额外的同步机制,各个进程共同访问同一块区域,增加风险。
Binder为每个进程分配了UID/PID来鉴别身份,增加安全性。
Binder为什么只需要拷贝一次
我们知道,常规的进程通信,需要调用copy_from_user(),将数据拷贝到内核空间;再调用copy_to_user(),将数据拷贝到用户空间,产生两次拷贝。而Binder只需要拷贝一次,是如何做到的呢?关键在于mmap()函数。
当应用调用mmap()时,该函数会进行两个操作:
第一,将指定大小的物理内存映射到用户空间。
第二,将该物理内存也映射到内核空间。
简单来说,就是"将进程虚拟地址空间和内核虚拟地址空间映射到同一个物理页面"。
当数据从发送方发出时,需要调用copy_from_user()将数据拷贝到内核空间,由于接受方的地址空间和内核地址空间映射到了同一个物理页面,因此,当数据拷贝到内核空间时,也相当于拷贝到了接收方进程中。因而Binder只需要一次拷贝即可。