10.3、android输入系统_必备Linux编程知识_任意进程双向通信(scoketpair+binder)

3. 任意进程间通信(socketpair_binder)

进程每执行一次open打开文件，都会在内核中有一个file结构体表示它；

对每一个进程在内核中都会有一个task_struct表示进程，这个结构体内部有个files_struct结构体，这个结构体里面有个fdtble结构体，这个结构体里有个struct file **fd，fd就是个数组，fd[open时返回的句柄]就保存的对应文件的file结构体

因此不同进程的文件句柄只在本进程中有含义，如果想要在进程外面使用这个文件句柄，需要让外面进程的fd[任何句柄都可以]指向需要获得的目的进程的file

这里使用binder来传输文件句柄：

(1)APP1  open(file)得到fd1；

(2)通过binder驱动，根据fd1得到file：files->fdt->fd[fd1]

(3)从APP2的files->fdt->fd取出空项fd2，让fd[fd2]指向该file

(4)APP1通过fd1,APP2通过fd2就可以访问同一个file文件了，fd1和fd2不一样

取出APP_0004_Binder_CPP_App V4来修改:
1、server

(1)test_server.cpp :fd = open("1.txt");

(2)BnHelloService.cpp:添加结果get_fd:把fd传给client

(3)IHelloService.h:添加get_fd接口

2、client

(1)test_client.cpp:fd=service->get_fd();read(fd,buf);printf

(2)BpHelloService:添加get_fd向server发请求

IHelloService.h:(参考：IMediaPlayerService.h)

ifndef ANDROID_IHELLOERVICE_H

#define ANDROID_IHELLOERVICE_H

................头文件..................

#define HELLO_SVR_CMD_SAYHELLO 1

#define HELLO_SVR_CMD_SAYHELLO_TO 2

#define HELLO_SVR_CMD_GET_FD 3

namespace android{

class IHelloService:public IInterface

{

public:

　　DECLARE_META_INTERFACE(HelloService);

　　virtual void sayhello(void) = 0;

　　virtual int sayhello_to(const char *name) = 0;

　　virtual int get_fd(void) = 0;

};

class BnHelloService:public BnInterface<IHelloService>

{

private:

　　int fd;

public:

　　virtual status_t onTransact(uint32_t code,const Parcel& data,Parcel* reply,uint32_t flags = 0);

　　virtual void sayhello(void);

　　virtual int sayhello_to(const char *name);

　　virtual int get_to(void);

　　BnHelloService();

　　BnHelloService(int fd);

}

}

#endfi

BnHelloService.cpp(参考：IMediaPlayerService.cpp)

#include LOG_TAG "HelloService"

#include "IHelloService.h"

namespace android{

　　BnHelloService::BnHelloService()

　　{

　　}

　　BnHelloService::BnHelloService(int fd)

　　{

　　　　this->fd = fd;

　　}

　　status_t BnHelloService::onTransact(uint32_t code,const Parcel& data,Parcel* reply,uint32_t flags)

　　{

　　　　//解析数据，调用sayhello/sayhello_to

　　　　switch(code){

　　　　　　case HELLO_SVR_CMD_SAYHELLO:{

　　　　　　　　sayhello();

　　　　　　　　return NO_ERROR;

　　　　　　}break;

　　　　　　case HELLO_SVR_CMD_SAYHELLO_TO:{

　　　　　　　　//从data中取出参数

　　　　　　　　int32_t policy = data->readInt32();//把四字节的全零数据读出来

　　　　　　　　String16 name16 =data->readString16();

　　　　　　　　String8 name8(name16);

　　　　　　　　int cnt = sayhello_to(name8.string());

　　　　　　　　//把返回值写入reply传回去

　　　　　　　　reply->writeInt32(cnt);

　　　　　　　　return NO_ERROR;

　　　　　　}break;

　　　　　　case HELLO_SVR_CMD_GET_FD :{

　　　　　　　　int fd = this->get_fd();

　　　　　　　　reply->writeInt32(cnt);

　　　　　　　　/*

　　　　　　　　参考frameworks\base\core\jni\android_view_InputChannel.cpp 里面的android_view_InputChannel_nativeWriteToParcel函数

　　　　　　　　*/

　　　　　　　　reply->writeDupFileDescriptor(fd);//这里使用writeDupFile....的原因是reply在析构的时候会close(fd),所以需要dup复制出一个同样的fd让其去close，而不会影响client使用该文件

　　　　　　　　return NO_ERROR;

　　　　　　}break;

　　　　　　default:

　　　　　　　　return BBinder::onTransact(code,data,reply,flags);

　　　　}

　　}

　　void BnHelloService::sayhello(void);

　　{

    　　static int cnt = 0;

    　　ALOGI("say hello : %d\n", ++cnt);

　　}

　　int BnHelloService::sayhello_to(const char *name);

　　{

    　　static int cnt = 0;

    　　ALOGI("say hello to %s : %d\n", name, ++cnt);

    　　return cnt;

　　}

　　int BnHelloService::sayhello_to(const char *name);

　　{

    　　static int cnt = 0;

    　　ALOGI("say hello to %s : %d\n", name, ++cnt);

    　　return cnt;

　　}

　　int BnHelloService::get_fd(void);

　　{

    　　return fd;

　　}

　　

}

BpHelloService.cpp(参考：IMediaPlayerService.cpp)

#include "IHelloService.h"

namespace android{

class BpHelloService:public BpInterface<IHelloService>

{

public:

　　BpHelloService(const sp<IBinder>& impl):BpInterface<IHelloService>(impl)

　　{

　　}

　　void sayhello(void)

　　{

　　//构造/发送数据

　　Parcel data,reply;

　　data.writeInt32(0);//data数据域可以自己定义，这里是为了统一

　　remote()->transact(HELLO_SVR_CMD_SAYHELLO,data,&reply);

　　}

　　void sayhello_to(const char *name)

　　{

　　//构造/发送数据

　　Parcel data,reply;

　　int exception;

　　data.writeInt32(0);//data数据域可以自己定义，这里是为了统一

　　data.writeString16(String16("IHelloService"));

　　data.writeString16(String16(name));

　　remote()->transact(HELLO_SVR_CMD_SAYHELLO_TO,data,&reply);

　　exception = reply.readInt32();

　　if(exception)

　　　　return -1;

　　else

　　　　return reply.readInt32();

　　}

　　int get_fd(void)

　　{

　　//构造/发送数据

　　Parcel data,reply;

　　int exception;

　　data.writeInt32(0);//data数据域可以自己定义，这里是为了统一

　　data.writeString16(String16("IHelloService"));

　　remote()->transact(HELLO_SVR_GET_FD,data,&reply);

　　exception = reply.readInt32();

　　if(exception)

　　　　return -1;

　　else{

　　　　int rawFd=reply.readFileDescriptor();

　　　　return dup(rawFd);//dup会复制一个fd，即有两个fd指向同一个文件，当函数退出的时候，reply被析构，会close(rawFd),而我们通过dup继续保持文件的fd，这样就不会影响对文件的访问

　　}

　　}

}

IMPLEMENT_META_INTERFACE(HelloService,"android.meida.In");

}

test_server.cpp(参考：Main_mediaserver.cpp)

#define LOG_TAG “HelloService”

#include "IHelloService.h"

.................头文件.......................

using namespace android;

/*usage:test_server <file>*/

int main(void)

{

　　int fd;

　　if(argc == 2)

　　　　fd = open(argv[1],O_RDWR);

　　//add service   //while(1){read data,解析数据,调用服务函数}

　　//打开驱动，mmap

　　sp<ProcessState> proc(ProcessState::self());

　　//获得BpServiceManager

　　sp<IServiceManager> sm = defaultServiceManager();

　　sm->addService(String16("hello"),new BnHelloService(fd));

　　//循环体

　　ProcessState::self()->startThreadPool();

　　IPCThreadState::self()->joinThreadPool();

　　return 0;

}

test_client.cpp

#define LOG_TAG “HelloService”

#include "IHelloService.h"

.................头文件.......................

using namespace android;

void main(int argc,char **argv)

{

    int cnt;

　　if (argc < 2){

        ALOGI("Usage:\n");

        ALOGI("%s hello\n", argv[0]);

　　　　ALOGI("%s <readfile>\n", argv[0]);

        ALOGI("%s hello <name>\n", argv[0]);

        return -1;

    }

　　//getService

　　//打开驱动，mmap

　　sp<ProcessState> proc(ProcessState::self());

　　//获得BpServiceManager

　　sp<IServiceManager> sm = defaultServiceManager();

　　

　　if(strcmp(arfv[1],"hello") == 0)

　　{

　　　　sp<IBinder> binder = sm->getService(String16("hello"));

　　　　if(binder  == 0)

　　　　{

　　　　　　ALOGI("can't get hello service\n");

　　　　　　return -1;

　　　　}

　　　　//service肯定是BpHelloService指针

　　　　sp<IHelloService> service = interface_cast<IHelloService>(binder);

　　　　//调用Service函数

　　　　if(argc < 3){

　　　　　　service->sayhello();

　　　　　　ALOGI("client call sayhello");

　　　　}

　　　　else{

　　　　　　cnt = service->sayhello_to(argv[2]);

　　　　　　ALOGI("client call sayhello_to,cnt = %d ",cnt);

　　　　}

　　}

　　else if(strcmp(arfv[1],"readfile") == 0)

　　{

　　　　sp<IBinder> binder = sm->getService(String16("hello"));

　　　　if(binder  == 0)

　　　　{

　　　　　　ALOGI("can't get hello service\n");

　　　　　　return -1;

　　　　}

　　　　//service肯定是BpHelloService指针

　　　　sp<IHelloService> service = interface_cast<IHelloService>(binder);

　　　　//调用Service函数

　　　　int fd = service->get_fd();

　　　　lseek(fd,0,SEEK_SET);//移动文件指针，指向头部，否则不能重复读，因为读一次都文件指针一道最后面了，这个时候读数据为空，只能在写入后读取

　　　　char buf[500];

　　　　int len = read(fd,buf,500);

　　　　buf[len] = '\0';

　　　　ALOGI("client call get_fd= %d ",fd);

　　　　ALOGI("client read file:%s ",buf);

　　}

　　return 0;

}

参考代码:
frameworks\base\core\jni\android_view_InputChannel.cpp (用binder传文件句柄)
server端写fd: android_view_InputChannel_nativeWriteToParcel
parcel->writeDupFileDescriptor
client端读fd: android_view_InputChannel_nativeReadFromParcel
int rawFd = parcel->readFileDescriptor();
int dupFd = dup(rawFd);

frameworks\native\libs\binder\Parcel.cpp

支持传输文件句柄的程序 v5:
第一次:
git clone https://github.com/weidongshan/APP_0004_Binder_CPP_App.git

更新:
git pull origin

取出指定版本:
git checkout v5 // v5, use binder to transfer file descriptor

编译:
把 APP_0004_Binder_CPP_App 放入 /work/android-5.0.2/frameworks/testing

cd /work/android-5.0.2/
. setenv
lunch //选择单板
mmm frameworks/testing/APP_0004_Binder_CPP_App
cp /work/android-5.0.2/out/target/product/tiny4412/system/bin/test_* /work/nfs_root/android_fs/

测试:
su
busybox mount -t nfs -o nolock,vers=2 192.168.1.123:/work/nfs_root /mnt
logcat HelloService:* GoodbyeService:* TestService:* *:S &
echo asfsdfasdf > 1.txt
./test_server 1.txt &
./test_client readfile

通过ls -l /proc/进程号/fd  可以查看文件fd指向的文件  比如：3 -> /mnt/android_fs/1.txt