以下资料摘录整理自老罗的Android之旅博客,是对老罗的博客关于Android底层原理的一个抽象的知识概括总结(如有错误欢迎指出)(侵删):
http://blog.csdn.net/luoshengyang/article/details/8923485
http://blog.csdn.net/luoshengyang/article/details/12957169

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匿名共享内存子系统Ashmem(Anonymous Shared Memory):
        主体是以驱动程序的形式实现在内核空间的,同时,在系统运行时库层和应用程序框架层提供了访问接口,其中,在系统运行时库层提供了C/C++调用接口,而在应用程序框架层提供了Java调用接口。应用程序框架层的Java调用接口是通过JNI方法来调用系统运行时库层的C/C++调用接口,最后进入到内核空间的Ashmem驱动程序去。
        我们在这里举一个例子:一个名为Ashmem的应用程序,它包含了一个Server端和一个Client端实现,其中,Server端是以Service的形式实现的,在这里Service里面,创建一个匿名共享内存文件,而Client是一个Activity,这个Activity通过Binder进程间通信机制获得前面这个Service创建的匿名共享内存文件的句柄,从而实现共享。在Android应用程序框架层,提供了一个MemoryFile接口来封装了匿名共享内存文件的创建和使用,它实现在frameworks/base/core/java/android/os/MemoryFile.java文件中。Server端是通过MemoryFile类来创建匿名共享内存文件,Client获得这个匿名共享内存文件的句柄。
 
匿名共享内存子系统Ashmem:
  • 能够辅助Linux内核的内存管理系统来有效地管理不再使用的内存块
    Ashmem驱动程序实现:创建(open)、映射(mmap)、读写(read/write)以及锁定和解锁(pin/unpin)
    Ashmem驱动程序不提供read和write文件操作,进程若要访问这个共享内存,必须要把这个设备文件映射到自己的进程空间中,然后进行直接内存访问。MemoryFile的匿名共享内存读写操作都是通过JNI方法来实现的,读操作和写操作的JNI方法分别是native_read和native_write。
  • 通过Binder进程间通信机制来实现进程间的内存共享:
    在Linux系统中,文件描述符其实就是一个整数,它是用来索引进程保存在内核空间的打开文件数据结构的,而且,这个文件描述符只是在进程内有效,也就是说,在不同的进程中,相同的文件描述符的值,代表的可能是不同的打开文件,既然是这样,把Server进程中的文件描述符传给Client进程,似乎就没有用了,但是不用担心,在传输过程中,Binder驱动程序会帮我们处理好一切,保证Client进程拿到的文件描述符是在本进程中有效的,并且它指向就是Server进程创建的匿名共享内存文件。
    可以通过Binder IPC在进程间进行传递和共享 – flat_binder_object(BINDER_TYPE_FD)。
    Binder驱动对类型BINDER_TYPE_FD 的Binder对象(flat_binder_object)的 处理:
  1. 在源进程中找到对应的struct file结构体
  2. 将上述struct file结构体 保存在目标进程的打开文件列表中
  3. 构造一个类型为BINDER_TYPE_FD的flat_binder_object
  4. 将上述flat_binder_object发送给目标进程
 
 
Ashmem进程间共享原理--文件、文件结构体、文件描述符的关系:
 
Ashmem进程间共享原理--两个在不同进程中的文件描述符对应同一个指向设备文件/dev/ashmem的文件结构体:

 
句柄(handle)
    在程序设计中,句柄(handle)是一种特殊的智能指针。当一个应用程序要引用其他系统(如数据库、操作系统)所管理的内存块或对象时,就要使用句柄。     句柄与普通指针的区别在于,指针包含的是引用对象的内存地址,而句柄则是由系统所管理的引用标识,该标识可以被系统重新定位到一个内存地址上。这种间接访问对象的模式增强了系统对引用对象的控制(封装)。通俗的说就是我们调用句柄就是调用句柄所提供的服务,即句柄已经把它能做的操作都设定好了,我们只能在句柄所提供的操作范围内进行操作,但是普通指针的操作却多种多样,不受限制。
 
文件描述符:
    文件描述符在形式上是一个非负整数。实际上,它是一个索引值,指向内核为每一个进程所维护的该进程打开文件的记录表。当程序打开一个现有文件或者创建一个新文件时,内核向进程返回一个文件描述符。(在程序设计中,一些涉及底层的程序编写往往会围绕着文件描述符展开。但是文件描述符这一概念往往只适用于UNIX、Linux这样的操作系统。)
 

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