Andorid Binder进程间通信---Binder本地对象，实体对象，引用对象，代理对象的引用计数

本文參考《Android系统源码情景分析》，作者罗升阳。

一、Binder库(libbinder)代码：

~/Android/frameworks/base/libs/binder

----BpBinder.cpp

----Parcel.cpp

----ProcessState.cpp

----Binder.cpp

----IInterface.cpp

----IPCThreadState.cpp

----IServiceManager.cpp

----Static.cpp

~/Android/frameworks/base/include/binder

----Binder.h

----BpBinder.h

----IInterface.h

----IPCThreadState.h

----IServiceManager.h

----IBinder.h

----Parcel.h

----ProcessState.h

驱动层代码：

～/Android//kernel/goldfish/drivers/staging/android

----binder.c

----binder.h

二、Binder代理对象的生命周期

Binder代理对象是一个类型为BpBinder的对象，它是在用户空间创建，而且执行在Client进程中。Binder代理对象一方面会被执行在Client进程中的其它对象引用，还有一方面它也会引用Binder驱动程序中的Binder引用对象。因为BpBinder类继承了RefBase类，因此，client进程中的其它对象能够简单地通过智能指针来引用这些Binder代理对象，以便能够控制它们的生命周期。因为Binder驱动程序中的Binder引用对象是执行在内核空间的，Binder代理对象就不能通过智能指针来引用它们，因此，Client进程就须要通过BC_ACQUIRE、BC_INCREFS、BC_RELEASE、BC_DECREFS四个协议来引用Binder驱动程序中的Binder引用对象。

Binder代理对象的创建步骤例如以下所看到的：

~/Android/frameworks/base/libs/binder

----BpBinder.cpp

BpBinder::BpBinder(int32_t handle)    : mHandle(handle)    , mAlive(1)    , mObitsSent(0)    , mObituaries(NULL){    LOGV("Creating BpBinder %p handle %d\n", this, mHandle);    extendObjectLifetime(OBJECT_LIFETIME_WEAK);    IPCThreadState::self()->incWeakHandle(handle);//添加�弱引用计数}

Binder代理对象的生命周期受到弱引用计数影响，接着调用当前线程内部的IPCThreadState对象的成员函数incWeakHandle来添加�对应的Binder引用对象的弱引用计数。

~/Android/frameworks/base/libs/binder

---IPCThreadState.cpp

void IPCThreadState::incWeakHandle(int32_t handle){    LOG_REMOTEREFS("IPCThreadState::incWeakHandle(%d)\n", handle);    mOut.writeInt32(BC_INCREFS);//添加�弱引用计数    mOut.writeInt32(handle);}

IPCThreadState类的成员函数incWeakHandle将添加�Binder引用对象的弱引用计数的操作缓存在内部的一个成员变量mOut中，等到下次使用IO控制命令BINDER_WRITE_READ进入到Binder驱动程序时，再请求Binder驱动程序添加�对应的Binder引用对象的弱引用计数。

另外，当一个Binder代理对象销毁时，当前线程就会调用其内部的IPCThreadState对象的成员函数decWeakHandle来降低对应的Binder引用对象的弱引用计数。

~/Android/frameworks/base/libs/binder

----BpBinder.cpp

BpBinder::~BpBinder(){    LOGV("Destroying BpBinder %p handle %d\n", this, mHandle);    IPCThreadState* ipc = IPCThreadState::self();    if (ipc) {        ........        ipc->decWeakHandle(mHandle);//降低弱引用计数    }}

~/Android/frameworks/base/libs/binder

---IPCThreadState.cpp

void IPCThreadState::decWeakHandle(int32_t handle){    LOG_REMOTEREFS("IPCThreadState::decWeakHandle(%d)\n", handle);    mOut.writeInt32(BC_DECREFS);//降低弱引用计数    mOut.writeInt32(handle);}

IPCThreadState类的成员函数decWeakHandle将降低Binder引用对象的弱引用计数的操作缓存在内部的一个成员变量mOut中，等到下次使用IO控制命令BINDER_WRITE_READ进入到Binder驱动程序时，再请求Binder驱动程序降低对应的Binder引用对象的弱引用计数。

前面提到，一个Binder代理对象可能会被用户空间的其它对象引用，当其它对象通过强指针来引用这些Binder代理对象时，Client进程就须要请求Binder驱动程序添加�对应的Binder引用对象的强引用计数。为了降低Clinet进程和Binder驱动程序的交互开销，当一个Binder代理对象第一次被强指针引用时，Client进程才会请求Binder驱动程序添加�对应的Binder引用对象的强引用计数；同一时候一个Binder代理对象不再被不论什么强指针引用时，Client进程就会请求Binder驱动程序降低对应的Binder引用对象的强引用计数。

当一个对象第一次被强指针引用时，它的成员函数onFirstRef就会被调用；而当一个对象不再被不论什么强指针引用时，它的成员函数onLastStrongRef就会被调用。

~/Android/frameworks/base/libs/binder

----BpBinder.cpp

void BpBinder::onFirstRef(){    ........    IPCThreadState* ipc = IPCThreadState::self();    if (ipc) ipc->incStrongHandle(mHandle);//添加�强引用计数}

它调用当前线程内部的IPCThreadState对象incStrongHandle来添加�对应的Binder引用对象的强引用计数。

~/Android/frameworks/base/libs/binder

---IPCThreadState.cpp

void IPCThreadState::incStrongHandle(int32_t handle){    .........    mOut.writeInt32(BC_ACQUIRE);//添加�强引用计数    mOut.writeInt32(handle);}

IPCThreadState类的成员函数incStrongHandle将添加�Binder引用对象的强引用计数的操作缓存在内部的一个成员变量mOut中，等到下次使用IO控制命令BINDER_WRITE_READ进入到Binder驱动程序时，再请求Binder驱动程序添加�对应的Binder引用对象的强引用计数。

~/Android/frameworks/base/libs/binder

----BpBinder.cpp

void BpBinder::onLastStrongRef(const void* id){    .......    IPCThreadState* ipc = IPCThreadState::self();    if (ipc) ipc->decStrongHandle(mHandle);//降低强引用计数}

~/Android/frameworks/base/libs/binder

---IPCThreadState.cpp

void IPCThreadState::decStrongHandle(int32_t handle){    .........    mOut.writeInt32(BC_RELEASE);//降低强引用计数    mOut.writeInt32(handle);}

IPCThreadState类的成员函数decStrongHandle将降低Binder引用对象的强引用计数的操作缓存在内部的一个成员变量mOut中，等到下次使用IO控制命令BINDER_WRITE_READ进入到Binder驱动程序时，再请求Binder驱动程序降低对应的Binder引用对象的强引用计数。

三、Binder引用对象的生命周期

Binder引用对象是一个类型为binder_ref的对象，它是在Binder驱动程序中创建的，而且被用户被用户空间中的Binder代理对象所引用。
继续上一节中，mOut已经存入了命令和命令相应的数据，使用IO控制命令BINDER_WRITE_READ进入到Binder驱动程序。

～/Android//kernel/goldfish/drivers/staging/android

----binder.c

intbinder_thread_write(struct binder_proc *proc, struct binder_thread *thread,    void __user *buffer, int size, signed long *consumed){uint32_t cmd;void __user *ptr = buffer + *consumed;void __user *end = buffer + size;while (ptr < end && thread->return_error == BR_OK) {if (get_user(cmd, (uint32_t __user *)ptr))return -EFAULT;ptr += sizeof(uint32_t);......switch (cmd) {//获取的命令case BC_INCREFS:case BC_ACQUIRE:case BC_RELEASE:case BC_DECREFS: {uint32_t target;struct binder_ref *ref;const char *debug_string;if (get_user(target, (uint32_t __user *)ptr))//获取的句柄值return -EFAULT;ptr += sizeof(uint32_t);if (target == 0 && binder_context_mgr_node &&    (cmd == BC_INCREFS || cmd == BC_ACQUIRE)) {ref = binder_get_ref_for_node(proc,       binder_context_mgr_node);//来获得一个与Service Manager相应的Binder引用对象。假设Binder驱动程序之前尚未为Client进程创建过这个Binder引用对象，那么函数binder_get_ref_for_node就会为它创建一个，以便Client进程能够引用它if (ref->desc != target) {binder_user_error("binder: %d:""%d tried to acquire ""reference to desc 0, ""got %d instead\n",proc->pid, thread->pid,ref->desc);}} elseref = binder_get_ref(proc, target);//来获取相应的Binder引用对象if (ref == NULL) {binder_user_error("binder: %d:%d refcou""nt change on invalid ref %d\n",proc->pid, thread->pid, target);break;}switch (cmd) {case BC_INCREFS://添加�弱引用计数debug_string = "IncRefs";binder_inc_ref(ref, 0, NULL);break;case BC_ACQUIRE://添加�强引用计数debug_string = "Acquire";binder_inc_ref(ref, 1, NULL);break;case BC_RELEASE://降低强引用计数debug_string = "Release";binder_dec_ref(ref, 1);break;case BC_DECREFS://添加�弱引用计数default:debug_string = "DecRefs";binder_dec_ref(ref, 0);break;}........}.......*consumed = ptr - buffer;}return 0;}

Binder驱动程序依据Client进程传过来的句柄值找到要改动引用计数的Binder引用对象。这个句柄值是Binder驱动程序为Client进程创建的，用来关联用户空间的Binder代理对象和内核空间的Binder引用对象。在Binder驱动程序中，有一个特殊的句柄值，它的值等于0，用来描写叙述一个与Service Manager关联的Binder引用对象。

首先获得由Client进程传进来的句柄值，而且保存在变量target中。接着推断该句柄值是否等于0，假设等于0，而且存在binder_context_mgr_node，而且运行的操作是添加�它的强引用计数或者弱引用计数。这时就会调用函数binder_get_ref_for_node来获得一个与Service Manager相应的Binder引用对象。假设Binder驱动程序之前尚未为Client进程创建过这个Binder引用对象，那么函数binder_get_ref_for_node就会为它创建一个，以便Client进程能够引用它。

假设Client进程传进来的句柄值不等于0，那么就会调用函数binder_get_ref来获取相应的Binder引用对象。假设相应的Binder引用对象不存在，那么函数binder_get_ref不会依据这个句柄值来创建一个Binder引用对象返回给调用者。由于句柄值本来就是在创建Binder引用对象的时候分配的，即先有Binder引用对象，再有句柄值，仅仅只是等于0的句柄比較特殊，它同意先有句柄值，再有Binder引用对象。

得到了目标Binder引用对象ref之后，switch语句依据不同的协议来添加�后者降低它的强引用计数或者弱引用计数。

添加�引用计数：

～/Android//kernel/goldfish/drivers/staging/android

----binder.c

static intbinder_inc_ref(struct binder_ref *ref, int strong, struct list_head *target_list){int ret;if (strong) {//添加�强引用计数if (ref->strong == 0) {//第一次添加�强引用计数ret = binder_inc_node(ref->node, 1, 1, target_list);//添加�它所引用的Binder实体对象的外部强引用计数internal_strong_refsif (ret)return ret;}ref->strong++;} else {//添加�弱引用计数if (ref->weak == 0) {//第一次添加�弱引用计数ret = binder_inc_node(ref->node, 0, 1, target_list);//添加�它所引用的Binder实体对象的外部弱引用计数internal_week_refsif (ret)return ret;}ref->weak++;}return 0;}

第一次參数ref用来描写叙述要操作的Binder引用对象；第二个參数strong用来描写叙述要添加�Binder引用对象ref的强引用计数还是弱引用计数；第三个參数target_list指向一个目标进程或者目标线程的todo队列，当它不为NULL时，就表示添加�了Binder引用对象ref的引用计数之后，要相应的添加�与它所引用的Binder实体对象相应的Binder本地对象的引用计数。

假设strong的值为1，就要添加�Binder引用对象ref的强引用计数，就是添加�它的成员变量strong的值。假设一个Binder引用对象的强引用计数由0变1，那么就须要调用函数binder_inc_node来添加�它所引用的Binder实体对象的外部强引用计数internal_strong_refs，避免它还在被一个Binder引用对象引用的情况下被销毁。
假设strong的值为0，就要添加�Binder引用对象ref的弱引用计数，就是添加�它的成员变量week的值。假设一个Binder引用对象的弱引用计数由0变1，那么就须要调用函数binder_inc_node来添加�它所引用的Binder实体对象的外部弱引用计数internal_week_refs，避免它还在被一个Binder引用对象引用的情况下被销毁。

降低引用计数：

～/Android//kernel/goldfish/drivers/staging/android

----binder.c

static intbinder_dec_ref(struct binder_ref *ref, int strong){if (strong) {//降低强引用计数if (ref->strong == 0) {binder_user_error("binder: %d invalid dec strong, "  "ref %d desc %d s %d w %d\n",  ref->proc->pid, ref->debug_id,  ref->desc, ref->strong, ref->weak);return -EINVAL;}ref->strong--;if (ref->strong == 0) {//第一次降低强引用计数int ret;ret = binder_dec_node(ref->node, strong, 1);if (ret)return ret;}} else {//降低弱引用计数if (ref->weak == 0) {binder_user_error("binder: %d invalid dec weak, "  "ref %d desc %d s %d w %d\n",  ref->proc->pid, ref->debug_id,  ref->desc, ref->strong, ref->weak);return -EINVAL;}ref->weak--;}if (ref->strong == 0 && ref->weak == 0)//强引用计数和弱引用计数同一时候为0binder_delete_ref(ref);//销毁binder_ref对象return 0;}

第一个參数ref用来描写叙述要操作的Binder引用对象；第二个參数strong用来描写叙述是要降低Binder引用对象ref的强引用计数还是弱引用计数。

假设參数strong的值等于1，就说明要降低Binder引用对象ref的强引用计数，也就是降低它的成员变量strong的值。假设一个Binder引用对象的强引用计数由1变成0，那么就须要调用函数binder_dec_node来降低它所引用的Binder实体对象的外部强引用计数internal_strong_refs，表示它不再被该Binder引用对象通过外部强引用计数来引用了。

假设參数strong的值等于0，就说明要降低Binder引用对象ref的弱引用计数，也就是降低它的成员变量week的值。

一个Binder引用对象的生命周期同一时候受到它的强引用计数和弱引用计数影响，因此都它们的都等于0时，就须要调用函数binder_delete_ref来销毁该binder_ref对象了。

binder_delete_ref实现例如以下：

～/Android//kernel/goldfish/drivers/staging/android

----binder.c

static voidbinder_delete_ref(struct binder_ref *ref){.......rb_erase(&ref->rb_node_desc, &ref->proc->refs_by_desc);//将它从这两个红黑树中移除rb_erase(&ref->rb_node_node, &ref->proc->refs_by_node);//将它从这两个红黑树中移除if (ref->strong)//一个Binder引用对象是被强行销毁的binder_dec_node(ref->node, 1, 1);//降低它所引用的Binder实体对象的外部强引用计数internal_strong_refshlist_del(&ref->node_entry);//它所引用的Binder实体对象的Binder引用列表中删除binder_dec_node(ref->node, 0, 1);//降低一个即将要销毁的Binder引用对象所引用的Binder实体对象的外部弱引用计数if (ref->death) {//假设注冊了死亡通知........list_del(&ref->death->work.entry);//删除以及销毁该死亡接受通知kfree(ref->death);........}kfree(ref);//销毁Binder引用对象ref.......}

一个Binder引用对象分别保存在其宿主进程的两个红黑树中，首先将它从这两个红黑树中移除。同一时候一个Binder引用对象还保存在它所引用的Binder实体对象的Binder引用列表中，因此调用hlist_del将它从该列表删除。

假设一个Binder引用对象是被强行销毁的，即在它的强引用计数还大于0的情况下销毁，那么须要调用函数binder_dec_node来降低它所引用的Binder实体对象的外部强引用计数internal_strong_refs，由于当该Binder引用对象销毁后，它所引用的Binder实体对象就少了一个Binder引用对象通过外部强引用计数来引用了。

然后调用了函数binder_dec_node来降低一个即将要销毁的Binder引用对象所引用的Binder实体对象的外部弱引用计数。我们知道，一个Binder实体对象是没有一个类似于internal_strong_refs的外部弱引用计数，这里调用函数binder_dec_node仅仅是为了检查是否须要降低相相应的Binder本地对象的弱引用计数。
最后检查即将要销毁的Binder引用对象是否注冊有一个死亡接受通知。假设是，就删除以及销毁该死亡接受通知。然后调用kfree来销毁Binder引用对象ref。

四、Binder实体对象的生命周期

Binder实体对象是一个类型为binder_node的对象，它是在Binder驱动程序中创建的，而且被Binder驱动程序中Binder引用对象所引用。

当Client进程第一次引用一个Binder实体对象时，Binder驱动程序就会在内部为它创建一个Binder引用对象。

在Binder驱动程序中，添加�一个Binder实体对象的引用计数是通过函数binder_inc_node来实现的。例如以下：

～/Android//kernel/goldfish/drivers/staging/android

----binder.c

static intbinder_inc_node(struct binder_node *node, int strong, int internal,struct list_head *target_list){if (strong) {if (internal) {//添加�Binder实体对象node的外部强引用计数internal_strong_ref......node->internal_strong_refs++;} elsenode->local_strong_refs++;//添加�Binder实体对象node的内部强引用计数local_strong_refsif (!node->has_strong_ref && target_list) {//没有添加�相应的Binder本地对象的强引用计数list_del_init(&node->work.entry);list_add_tail(&node->work.entry, target_list);//添�一个工作项来通知该进程添加�相应的Binder本地对象的强引用计数}} else {if (!internal)node->local_weak_refs++;//要添加�Binder实体对象node的内部强引用计数local_week_refsif (!node->has_weak_ref && list_empty(&node->work.entry)) {//没有添加�相应的Binder本地对象的弱引用计数if (target_list == NULL) {printk(KERN_ERR "binder: invalid inc weak node ""for %d\n", node->debug_id);return -EINVAL;}list_add_tail(&node->work.entry, target_list);//添�一个工作项来通知该进程添加�相应的Binder本地对象的弱引用计数}}return 0;}

第一个參数node表示要添加�引用计数的Binder实体对象；第二个參数strong表示要添加�强引用计数还是弱引用计数；第三个參数internal用来区分添加�的是内部引用计数还是外部引用计数；第四个參数target_list指向一个目标进程或者目标线程的todo队列，当它不为NULL时，就表示添加�了Binder实体对象node的引用计数之后，要相应地添加�它所引用的Binder本地对象的引用计数。

内部引用计数是相对于该Binder实体对象所在的Server进程而言的，而外部引用计数是相对于引用了该Binder实体对象的Client进程而言的。

当Binder驱动程序请求Server进程中某一个Binder本地对象来运行一个操作时，它就会添加�与该Binder本地对象相应的Binder实体对象的内部引用计数，避免该Binder实体对象被过早地销毁。

而当一个Client进程通过一个Binder引用对象来引用一个Binder实体对象时，Binder驱动程序就会添加�它的外部引用计数，也是避免该Binder实体对象被过早地销毁。 internal_strong_refs是一个外部强引用计数，用来描写叙述有多少个Binder引用对象是通过强引用计数来引用该Binder实体对象的。为什么没有一个弱引用计数internal_weak_refs？由于，Binder实体对象的Binder引用对象列表refs的大小就已经隐含了它的外部弱引用计数。

了解了这些基础知识后，函数binder_inc_node的实现原理就easy理解了。

假设參数strong为1，internal为1，表示要添加�Binder实体对象node的外部强引用计数internal_strong_refs。
假设參数strong为1，internal为0，表示要添加�Binder实体对象node的外部强引用计数local_strong_refs。

不管哪种情况，假设此时没有添加�相应的Binder本地对象的强引用计数，即它的成员变量has_strong_ref也等于0，而且target_list不为NULL。那么就添�一个工作项来通知该进程添加�相应的Binder本地对象的强引用计数。

假设參数strong为0，internal为0，表示要添加�Binder实体对象node的内部强引用计数local_week_refs。

假设參数strong为0，internal为1，由于，Binder实体对象的Binder引用对象列表refs的大小就已经隐含了它的外部弱引用计数，所以不会添加�外部弱引用计数。

不管哪种情况，假设此时没有添加�相应的Binder本地对象的弱引用计数，即它的成员变量has_week_ref也等于0，而且工作项为空，那么就添�一个工作项来通知该进程添加�相应的Binder本地对象的弱引用计数。

在Binder驱动程序中，降低一个Binder实体对象的引用计数是通过函数binder_dec_node来实现的，例如以下：

～/Android//kernel/goldfish/drivers/staging/android

----binder.c

static intbinder_dec_node(struct binder_node *node, int strong, int internal){if (strong) {if (internal)node->internal_strong_refs--;//降低Binder实体对象node的外部强引用计数internal_strong_refselsenode->local_strong_refs--;//降低Binder实体对象node的内部强引用计数local_strong_refsif (node->local_strong_refs || node->internal_strong_refs)return 0;} else {if (!internal)node->local_weak_refs--;//降低Binder实体对象node的内部强引用计数local_week_refsif (node->local_weak_refs || !hlist_empty(&node->refs))return 0;}if (node->proc && (node->has_strong_ref || node->has_weak_ref)) {//说明Binder实体对象node的强引用计数或者弱引用计数等于0了，这时候假设它的成员变量has_strong_ref和has_week_ref的当中有一个等于1if (list_empty(&node->work.entry)) {//是否已经将一个类型为BINDER_WORK_NODE的工作项加入�到要降低引用计数的Binder本地对象所在进程的todo队列中list_add_tail(&node->work.entry, &node->proc->todo);//加入�该工作项wake_up_interruptible(&node->proc->wait);//调用函数wake_up_interruptible唤醒该进程来处理该工作项}} else {//要么是Binder实体对象node的宿主进程结构体为NULL，要么是它的成员函数has_strong_ref和has_weak_ref都等于0if (hlist_empty(&node->refs) && !node->local_strong_refs &&    !node->local_weak_refs) {//假设Binder实体对象node的全部引用计数均等于0，销毁该Binder实体对象nodelist_del_init(&node->work.entry);if (node->proc) {rb_erase(&node->rb_node, &node->proc->nodes);//它是保存在其宿主进程结构体的Binder实体对象列表中，然后把它删除.....} else {hlist_del(&node->dead_node);//该Binder实体对象node之前保存在一个死亡Binder实体对象列表中，然后把它删除......}kfree(node);//kfree来销毁Binder实体对象node......}}return 0;}

第一个參数node表示要降低引用计数的Binder实体对象；第二个參数strong表示要降低强引用计数还是弱引用计数；第三个參数internal用来区分降低的是内部引用计数，还是外部引用计数。

假设參数strong为1，internal为1，表示要降低Binder实体对象node的外部强引用计数internal_strong_refs。
假设參数strong为1，internal为0，表示要降低Binder实体对象node的内部强引用计数local_strong_refs。

假设參数strong为0，internal为0，表示要降低Binder实体对象node的内部强引用计数local_week_refs。

假设參数strong为0，internal为1，由于，在调用binder_dec_node之前，就已经将一个相应的Binder引用对象从Binder实体对象node的Binder引用对象列表中删除了，即相当于降低了Binder实体对象node的外部弱引用计数，因此，就没有降低相应计数的操作。

假设binder_dec_node降低了Binder实体对象node的强引用计数或者弱引用计数之后，假设它的强引用计数或者弱引用计数不等于0，那么函数binder_dec_node就不往下处理了。否则，就须要降低与Binder实体对象node相应的Binder本地对象的引用计数。

if (node->proc && (node->has_strong_ref || node->has_weak_ref)) {

运行到该函数时，说明Binder实体对象node的强引用计数或者弱引用计数等于0了，这时候假设它的成员变量has_strong_ref和has_week_ref的当中有一个等于1，那么就须要降低与Binder实体对象node相应的Binder本地对象的强引用计数或者弱引用计数，由于此时Binder实体对象node不须要通过强引用计数或者弱引用计数来引用相相应的Binder本地对象，可是之前添加�过它的强引用计数或者弱引用计数。

然后推断是否已经将一个类型为BINDER_WORK_NODE的工作项加入�到要降低引用计数的Binder本地对象所在进程的todo队列中。假设不是，那么就加入�该工作项，调用函数wake_up_interruptible唤醒该进程来处理该工作项，以便立即运行降低对应的Binder本地对象的引用计数的工作。

假设上面列出的函数为false，那么要么是Binder实体对象node的宿主进程结构体为NULL，要么是它的成员函数has_strong_ref和has_weak_ref都等于0。这时候假设Binder实体对象node的全部引用计数均等于0，那么就须要销毁该Binder实体对象node。

假设发现它的宿主进程结构体为NULL，那就说明该Binder实体对象node之前保存在一个死亡Binder实体对象列表中，然后把它删除。

假设发现它的宿主进程结构体不为NULL，那就说明它是保存在其宿主进程结构体的Binder实体对象列表中，然后把它删除。

最后kfree来销毁Binder实体对象node。

五、Binder本地对象的生命周期

Binder本地对象是一个类型为BBinder的对象，它是在用户空间中创建的，而且执行在Server进程中，Binder本地对象一方面会被执行在Server进程中的其它对象引用，还有一方面也会被Binder驱动程序中的Binder实体对象引用。因为BBinder类继承了RefBase类，因此Server进程中的其它对象能够简单地通过智能指针来引用这些Binder本地对象，以便控制它们的生命周期。因为Binder驱动程序中的Binder实体对象是执行在内核空间的，它不能通过智能指针来引用执行在用户空间的Binder本地对象。

总结来说，Binder驱动程序就是通过BR_INCREFS、BR_ACQUIRE、BR_DECREFS、BR_RELEASE协议来引用执行在Server进程中的Binder本地对象，相关的代码实如今函数binder_thread_read中，例如以下所看到的：

～/Android//kernel/goldfish/drivers/staging/android

----binder.c

static intbinder_thread_read(struct binder_proc *proc, struct binder_thread *thread,void  __user *buffer, int size, signed long *consumed, int non_block){.....while (1) {uint32_t cmd;.......struct binder_work *w;.......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);else {.....}.......switch (w->type) {......case BINDER_WORK_NODE: {struct binder_node *node = container_of(w, struct binder_node, work);uint32_t cmd = BR_NOOP;const char *cmd_name;int strong = node->internal_strong_refs || node->local_strong_refs;//假设有强引用计数，那么就将变量strong的值设置为1；否则为0int weak = !hlist_empty(&node->refs) || node->local_weak_refs || strong;//有弱引用计数，那么就将变量weak的值设置为1；否则就设置为0if (weak && !node->has_weak_ref) {//说明该Binder实体对象已经引用了一个Binder本地对象，可是还没有添加�它的弱引用计数cmd = BR_INCREFS;cmd_name = "BR_INCREFS";//BR_INCREFS协议来请求添加�相应的Binder本地对象的弱引用计数node->has_weak_ref = 1;node->pending_weak_ref = 1;node->local_weak_refs++;} else if (strong && !node->has_strong_ref) {//该Binder实体对象已经引用了一个Binder本地对象，可是还没有添加�它的强引用计数cmd = BR_ACQUIRE;cmd_name = "BR_ACQUIRE";//BR_ACQUIRE协议来请求添加�相应的Binder本地对象的强引用计数node->has_strong_ref = 1;node->pending_strong_ref = 1;node->local_strong_refs++;} else if (!strong && node->has_strong_ref) {//该Binder实体对象已经不再引用了一个Binder本地对象，可是还没有降低它的强引用计数cmd = BR_RELEASE;//使用BR_RELEASE协议来请求降低相应的Binder本地对象的强引用计数cmd_name = "BR_RELEASE";node->has_strong_ref = 0;} else if (!weak && node->has_weak_ref) {//该Binder实体对象已经不再引用了一个Binder本地对象，可是还没有降低它的弱引用计数cmd = BR_DECREFS;//BR_DECREFS协议来请求降低相应的Binder本地对象的弱引用计数cmd_name = "BR_DECREFS";node->has_weak_ref = 0;}if (cmd != BR_NOOP) {//然后将前面准备好的协议以及协议内容写入到由Server进程所提供的一个用户空间缓冲if (put_user(cmd, (uint32_t __user *)ptr))//命令return -EFAULT;ptr += sizeof(uint32_t);if (put_user(node->ptr, (void * __user *)ptr))//Binder本地对象内部的一个弱引用计数对象return -EFAULT;ptr += sizeof(void *);if (put_user(node->cookie, (void * __user *)ptr))//Binder本地对象的地址return -EFAULT;ptr += sizeof(void *);binder_stat_br(proc, thread, cmd);if (binder_debug_mask & BINDER_DEBUG_USER_REFS)printk(KERN_INFO "binder: %d:%d %s %d u%p c%p\n",       proc->pid, thread->pid, cmd_name, node->debug_id, node->ptr, node->cookie);} else {list_del_init(&w->entry);.......}} break;        .........return 0;}

首先检查该Binder实体对象是否有强引用计数和弱引用计数，假设有强引用计数，那么就将变量strong的值设置为1；否则为0。

相同，假设Binder实体对象有弱引用计数，那么就将变量weak的值设置为1；否则就设置为0。
假设变量weak的值等于1，而且目标Binder实体对象的成员变量has_weak_ref的值等于0，那么就说明该Binder实体对象已经引用了一个Binder本地对象，可是还没有添加�它的弱引用计数。所以就使用BR_INCREFS协议来请求添加�相应的Binder本地对象的弱引用计数。

假设变量strong的值等于1，而且目标Binder实体对象的成员变量has_strong_ref的值等于0，那么就说明该Binder实体对象已经引用了一个Binder本地对象，可是还没有添加�它的强引用计数。所以就使用BR_ACQUIRE协议来请求添加�相应的Binder本地对象的强引用计数。

假设变量strong的值等于0，而且目标Binder实体对象的成员变量has_strong_ref的值等于1，那么就说明该Binder实体对象已经不再引用了一个Binder本地对象，可是还没有降低它的强引用计数。所以就使用BR_RELEASE协议来请求降低相应的Binder本地对象的强引用计数。

假设变量weak的值等于0，而且目标Binder实体对象的成员变量has_weak_ref的值等于1，那么就说明该Binder实体对象已经不再引用了一个Binder本地对象，可是还没有降低它的弱引用计数。所以就使用BR_DECREFS协议来请求降低相应的Binder本地对象的弱引用计数。

然后将前面准备好的协议以及协议内容写入到由Server进程所提供的一个用户空间缓冲区，然后返回到Server进程的用户空间。Server进程调用IPCThreadState类的成员函数executeCommand中处理BR_INCREFS、BR_ACQUIRE、BR_DECREFS、BR_RELEASE这四个协议。例如以下：

~/Android/frameworks/base/libs/binder

----IPCThreadState.cpp

status_t IPCThreadState::executeCommand(int32_t cmd){    BBinder* obj;    RefBase::weakref_type* refs;    status_t result = NO_ERROR;        switch (cmd) {    ......    case BR_ACQUIRE://BR_ACQUIRE协议来请求添加�相应的Binder本地对象的强引用计数        refs = (RefBase::weakref_type*)mIn.readInt32();//Binder本地对象内部的一个弱引用计数对象        obj = (BBinder*)mIn.readInt32();//Binder本地对象的地址        .......        obj->incStrong(mProcess.get());        .......        mOut.writeInt32(BC_ACQUIRE_DONE);        mOut.writeInt32((int32_t)refs);        mOut.writeInt32((int32_t)obj);        break;            case BR_RELEASE://使用BR_RELEASE协议来请求降低相应的Binder本地对象的强引用计数        refs = (RefBase::weakref_type*)mIn.readInt32();        obj = (BBinder*)mIn.readInt32();        ........        mPendingStrongDerefs.push(obj);        break;            case BR_INCREFS://BR_INCREFS协议来请求添加�相应的Binder本地对象的弱引用计数        refs = (RefBase::weakref_type*)mIn.readInt32();        obj = (BBinder*)mIn.readInt32();        refs->incWeak(mProcess.get());        mOut.writeInt32(BC_INCREFS_DONE);        mOut.writeInt32((int32_t)refs);        mOut.writeInt32((int32_t)obj);        break;            case BR_DECREFS://用BR_DECREFS协议来请求降低相应的Binder本地对象的弱引用计数        refs = (RefBase::weakref_type*)mIn.readInt32();        obj = (BBinder*)mIn.readInt32();        ........        mPendingWeakDerefs.push(refs);        break;            ..........        return result;}

对于BR_ACQUIRE、BR_INCREFS，Server进程会立即添加�目标Binder本地对象的强引用计数和弱引用计数，而且使用BC_ACQUIRE_DONE和BC_INCREFS_DONE协议来通知Binder驱动程序，它已经添加�了对应的Binder本地对象的引用计数了。

对于BR_DECREFS、BR_RELEASE，Server进程却不急于去处理，而是将它们缓存在IPCThreadState类的成员变量mPendingStrongDerefs和mPendingWeakDerefs中，等到Server进程下次使用IO控制命令BINDER_WRITE_READ进入Binder驱动程序之前，再来处理它们。由于添加�一个Binder本地对象的引用计数是一件紧急的事情，必须立即处理。否则该Binder本地对象就可能提前被销毁。相反，降低一个Binder本地对象的引用计数是一件不重要的事情，至多就是延迟了Binder本地对象的生命周期，这样做的优点就是能够让Server进程优先去处理其它更重要的事情。

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