1. Binder内存机制

首先我们来看下安卓应用进程在内存中的分布，如下图所示：

每个Android进程，只能运行在自己的进程所拥有的虚拟地址空间，如果是32位的系统，对应一个4GB的虚拟地址空间，其中3GB是用户空，1GB是内核空间，而内核空间的大小是可以通过参数配置的。对于用户空间，不同进程之间彼此是不能共享的，而内核空间确实可以共享的。Client进程与Server进程通信，恰恰是利用进程间可共享的内核内空间来完成底层通信工作的，Client端与Server端进程往往采用ioctl等方法跟内核空间的驱动进行。（Binder是Android系统提供的一种IPC机制。每个Android的进程，都可以有一块用户空间和内核空间。用户空间在不同进程间不能共享，内核空间可以共享。Binder就是一个利用可以共享的内核空间，完成高性能的进程间通信的方案。）

2. 和传统IPC机制相比，谷歌为什么采用Binder

• 1、传统IPC：匿名管道(PIPE)、信号(signal)、有名管道(FIFO)
• 2、AT&T Unix：共享内存，信号量，消息队列
• 3、BSD Unix：Socket

• 性能：目前Linux支持的IPC包括传统的管道，System V IPC(包括消息队列/共享内存/信号量)以及socket，但是只有socket支持Client/Server的通信方式，由于socket是一套通用当初网络通信方式，其效率低下，且消耗比较大(socket建立连接过程和中断连接过程都有一定的开销)，明显在手机上不适合大面积使用socket。而消息队列和管道采用"存储-转发" 方式，即数据先从发送方缓存区拷贝到内核开辟的缓存区中，然后再从内核缓存中拷贝到接收方缓存中，至少有两次拷贝过程。共享内存虽然无需拷贝，但控制复杂，难以使用。
• 安全性：在安全性方面，Android作为一个开放式，拥有众多开发者的平台，应用程序的来源广泛，确保智能终端的安全是非常重要的。终端用户不希望从网上下载的程序在不知情的情况下偷窥隐私数据，连接无线网络，长期操作底层设备导致电池很快耗尽的情况。传统IPC没有任何安全措施，完全依赖上层协议来去报。首先传统IPC的接受方无法获取对方进程可靠的UID/PID(用户ID/进程ID)，从而无法鉴别对方身份。Android为每个安装好的应用程序分配了自己的UID，故进程的UID是鉴别进程的身份的重要标志。使用传统IPC只能由用户在数据包里填入UID/PID，但这样不可靠，容易被恶意程序利用。可靠的身份标记只由IPC机制本身在内核中添加。其次传统IPC访问接入点是开放的，无法建立私有通道。比如命名管道、system V的键值，socket的ip地址或者文件名都是开放的，只要知道这些接入点的程序都可以对端建立连接，不管怎样都无法阻止恶意程序通过接收方地址获得连接。

• 相比于传统的跨进程通信手段，通信双方必须要处理线程同步，内存管理等问题，工作量大，而且问题多，就像我们前面介绍的传统IPC 命名管道(FIFO) 信号量(semaphore) 消息队列已经从Android中去掉了，同其他IPC相比，Socket是一种比较成熟的通信手段了，同步控制也很容易实现。Socket用于网络通信非常合适，但是用于进程间通信就效率很低。
• Android在架构上一直希望模糊进程的概念，取而代之以组件的概念。应用也不需要关心组件存放的位置、组件运行在那个进程中、组件的生命周期等问题。随时随地的，只要拥有Binder对象，就能使用组件的功能。Binder就像一张网，将整个系统的组件，跨进程和线程的组织在一起。

3. AIDL

/** Construct the stub at attach it to the interface. */
publicStub()
{
 this.attachInterface(this,DESCRIPTOR);
}
/**
* Cast an IBinder object into an android.content.pm.IPackageStatsObserver interface,
* generating a proxy if needed.
*/
public staticandroid.content.pm.IPackageStatsObserverasInterface(android.os.IBinder obj)
{
 if((obj==null)) {
   return null;
 }
  android.os.IInterface iin = obj.queryLocalInterface(DESCRIPTOR);
  if(((iin!=null)&&(iininstanceofandroid.content.pm.IPackageStatsObserver))) {
   return((android.content.pm.IPackageStatsObserver)iin);
 }
 return newandroid.content.pm.IPackageStatsObserver.Stub.Proxy(obj);}

4. Binder通信

一次Binder通信最大可以传输多大的数据

1MB-8KB的限制来源于哪里呢？（PS：8k是两个pagesize，一个pagesize是申请物理内存的最小单元）

#defineBINDER_VM_SIZE ((1 * 1024 * 1024) - sysconf(_SC_PAGE_SIZE) * 2)//这里的限制是1MB-4KB*2


ProcessState::ProcessState(constchar*driver)
{
if(mDriverFD>=0){
// mmap the binder, providing a chunk of virtual address space to receive transactions.
// 调用mmap接口向Binder驱动中申请内核空间的内存
        mVMStart=mmap(0,BINDER_VM_SIZE,PROT_READ,MAP_PRIVATE|MAP_NORESERVE,mDriverFD,0);
if(mVMStart==MAP_FAILED){
// *sigh*
ALOGE("Using %s failed: unable to mmap transaction memory.\n",mDriverName.c_str());
close(mDriverFD);
            mDriverFD=-1;
            mDriverName.clear();
}
}
}

virtualvoidonZygoteInit()
{
        sp<ProcessState>proc=ProcessState::self();
ALOGV("App process: starting thread pool.\n");
        proc->startThreadPool();
    }

• 创建一个匿名共享内存(android.os.SharedMemory即android提供的匿名共享内存，一般使用android.os.MemoryFile，MemoryFile即是对SharedMemory的一个简单封装)
• 往这个共享内存中写一个字符数据
• 将这个匿名共享内存的文件句柄(如FileDescriptor)通过binder机制传递给客户端

• bindservice获得服务端的binder对象
• 调用binder的接口获得服务端匿名共享内存的文件句柄
• 通过文件句柄，直接访问匿名共享内存中的数据，并打印出log。