Android native进程间通信实例-binder结合共享内存

  在android源码的驱动目录下,一般会有共享内存的相关实现源码,目录是:kernel\drivers\staging\android\ashmem.c。但是本篇文章不是讲解android共享内存的功能实现原理,而是讲怎么运用它。

  1.

  在linux中,不同进程间拥有自己独立的内存空间,32位操作系统中好像一个进程能用的内存大小是4G吧。而且一般不同进程间不能够互相使用各自内存的数据。

  当然不同进程间共享数据方法很多,比如之前说的进程间通信binder,socket等等,不过android出了一个共享内存的概念,为的是不同进程间能够共同操作同一块内存数据,比如进程1001往一块共享内存addr里面写数据“hello world”,进程1009往这块共享内存addr读取出“hello world”,也能够往这块共享内存addr写数据“hello china”。这就是共同享用了一块内存的基本概念了(说白了就是同耕一块田)。讲的够仔细了吧,如果不清楚评论区见。

注意:好像binder传输的数据实现也是类似于共享内存,读者可以自行去了解。

  2.

  先说一下等会写程序的思路:

  首先想想代码编译出两个可执行文件后如何操作,打开两个终端,都进入设备adb shell,第一个终端执行进程a,第二个终端执行进程b。在进程a输入一串数据后,在进程b中可以读出这段数据(也能够改写这段数据,读者可以自行添加这部分功能)。

  然后再想想实现的方式,

  进程a:1. 创建共享内存,设置共享内存大小,这时会得到一个fd。2. 获取共享内存地址。3. 先读取地址数据,然后往地址写入数据。4. 把fd通过binder发送给需要使用的进程。

  进程b:1. 通过binder读取到fd。2. 用fd获取共享内存地址。3. 读取共享内存数据,然后往地址写入数据。

注意:linux一切皆文件,所以文件描述符fd很重要。

  3.

  3.1

  捋清思路后,就可以开始写代码了(android.mk的编写可以参考之前的文章),进程a,命名为mysharememory_a代码如下:

#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <linux/ashmem.h>
#include <sys/mman.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <stddef.h>
#include <linux/ipc.h>
#include <linux/shm.h>

#include <binder/IServiceManager.h>
#include <binder/IPCThreadState.h>
#include <binder/Parcel.h>
#include <binder/IInterface.h>

#define DEVASHMEM "/dev/ashmem"
#define SHNAME "hellomemory"
#define MAXBUFSIZE 1024
#define TRANSFDCODE 1000
#define WRITEDATACODE 1001

using namespace android;

int  main(int argc, char *argv[])
{
    int fd = open(DEVASHMEM, O_RDWR);
    if(fd < 0)
    {
        return -1;
    }

    int ret = ioctl(fd, ASHMEM_SET_NAME, SHNAME);
    if(ret < 0){
        close(fd);
        return -1;
    }

    char *get_sh_addr_write = NULL;    
    ret = ioctl(fd, ASHMEM_SET_SIZE, MAXBUFSIZE);
    if(ret < 0){
        close(fd);
        return -1;
    }

    get_sh_addr_write = (char*)mmap(NULL, MAXBUFSIZE , PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);
    if(NULL == get_sh_addr_write)
    {
        return -1;
    }
    sp<IServiceManager> sm = defaultServiceManager();
    sp<IBinder> binder = sm->checkService(String16("mybindertag"));
    Parcel data, reply;

    data.writeDupFileDescriptor(fd);
    binder->transact(TRANSFDCODE, data, &reply);
    
    char input_data[MAXBUFSIZE] = {0};
    while(1)
    {
        printf("read share memory buf is %s\n", get_sh_addr_write);
        printf("please input data to buf :");
        scanf("%s", input_data);
        getchar();

        strcpy(get_sh_addr_write,input_data);
        binder->transact(WRITEDATACODE, data, &reply);
    }
    return ret;
}

  3.2

  mysharememory_b代码如下:

#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <linux/ashmem.h>
#include <sys/mman.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <stddef.h>
#include <linux/ipc.h>
#include <linux/shm.h>

#include <binder/IServiceManager.h>
#include <binder/IPCThreadState.h>
#include <binder/Parcel.h>
#include <binder/IInterface.h>

#define DEVASHMEM "/dev/ashmem"
#define SHNAME "hellomemory"
#define MAXBUFSIZE 1024
#define TRANSFDCODE 1000
#define WRITEDATACODE 1001

using namespace android;

int g_sh_fd = 0;
class MyBinderService : public BBinder{
            status_t onTransact(uint32_t code, const Parcel& data, Parcel* reply, uint32_t flags)
            {
                int ret;
                char *get_sh_addr_read = NULL;
                int get_sh_size;
            
                printf("songsong!! **** onTransact ***** code = %d \n",code);
                switch(code)
                {
                    case TRANSFDCODE:
                        g_sh_fd = data.readFileDescriptor();
                        break;

                    case WRITEDATACODE:
                        get_sh_size = ioctl(g_sh_fd, ASHMEM_GET_SIZE,NULL);
                        if(get_sh_size > 0)
                        { 
                            get_sh_addr_read = (char*)mmap(NULL, get_sh_size, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, g_sh_fd, 0);
                        }
                        else
                        {
                            printf("mmap failed %d\n", get_sh_size);
                            return -1;     
                        }
                        printf("what is in the share memory: %s\n", get_sh_addr_read);
                        break;
                    default:

                        break;
                }
                return NO_ERROR;
            }
};

int  main(int argc, char *argv[])
{
    defaultServiceManager()->addService(String16("mybindertag"), new MyBinderService());

    sp<ProcessState> proc(ProcessState::self());
    ProcessState::self()->startThreadPool();
    IPCThreadState::self()->joinThreadPool();
    return 0;
}

  3.3

  回收关闭部分代码可选择添加在mysharememory_b中,如下:

    int ret;
    ret = munmap((void*)get_sh_addr_read, get_sh_size);
    if(ret == -1)
    {
        return -1;
    }
    
    ret = close(g_sh_fd);
    if(ret == -1)
    {
        return -1;
    }

  3.4

  演示截图:

  4. 为了骗取评论,我不再解释代码,心累。不过您可以把代码直接拷贝去编译执行,再通过调试去理解代码的精髓,也是没问题的。

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