1.程序間通訊的原因

目前作業系統都使用虛擬儲存技術，管理記憶體。

假設是32位機器，0-3G是使用者空間，3-4G是系統使用。虛擬記憶體和邏輯記憶體都按4K分頁。這樣虛擬記憶體和邏輯記憶體就存在對應關係。

一個程序只能操作自己的記憶體，無法直接訪問其他的程序的物理頁。

系統程序可以訪問所有的物理應用空間。

程序通訊的本質是資料段互動。

2.程序間通訊的方式

作業系統提供一種共享記憶體的方式來進行通訊。

可以把2個程序的一塊虛擬記憶體，對映為同一個實體地址，這樣資料就可以互動，但是不同程序需要自己控制讀寫，管理起來很麻煩。

還有一種方式就是，共享同一塊kernel記憶體，這樣，通過這塊kernel可以互動資料，於是我們把kernel當作資料互動的媒介。

3.使用者和核心空間的通訊

　　1.系統呼叫：系統呼叫是核心提供給應用程式的介面。應用對底層硬體的操作大部分都是通過系統來完成的。

　　2.netlink，使用socket API就可以進行。

　　3.Procfs：是比較老的一種互動方式。

　　4.Sysctl：是一種使用者應用來設定和獲得執行時的核心配置引數的一種有效方式。

4.Android 程序間通訊---binder

　　Why Binder？

　　常見的Linux的程序間通訊機制。

　　1. 管道：在建立時分配一個page大小的記憶體，快取區大小比較有限；
　　2. 訊息佇列：資訊複製兩次，額外的CPU消耗；不合適頻繁或資訊量大的通訊；
　　3. 共享記憶體

　　Android核心也是基於Linux的，難道那麼多的linux社群優秀工程師沒有想到binder這樣一個優秀的系統嗎？事實並非如此。

　　五個方面闡述android 使用binder機制原因。

　　1.資料拷貝：binder機制只要一次copy，其他機制需要2次copy，只有共享記憶體不需要copy記憶體。

　　2.穩定性：binder使用經典的C/S架構，client 和Server端相對獨立，穩定性好。而共享記憶體實現方式複雜，同步方式系統不支援，需要自己開發。

　　3.安全性：linux的IPC機制，是無法指導UID／PID的。從而無法鑑別身份。Android為每個app分配UID。binder基於C/S架構，當client端連線server端的時候，server端回check許可權，在android手機上，就會彈出許可權確認的框。

　　4.語言層面：linux是基於C語言的，而andriod是基於面向物件的。binder恰恰是面向物件的，將程序間通訊，轉化為對另一個程序物件的引用。其獨特之處，就是binder物件作為一個可以跨程序引用的物件，它的實體位於一個程序中，而它的引用遍佈於各個程序中，大家使用同一個進度物件，就像面向物件的類一樣，可以供各個系統使用。binder弱化了程序間通訊概念，使得呼叫就像同一個程序一樣。這就把程序間的通訊演化為面向物件類的呼叫，所以binder是為android量身定製的。

　　5.公司戰略考慮。 linux是GPL協議，Google巧妙的把這個協議圍在核心層，使得使用者層，手機廠商使用Apache-2.0協議，保護了廠商的利益。

　　一般來說，新增一個IPC機制，需要修改kernel程式碼，需要liunx分配新的系統編號。所以一般採用虛擬裝置的方式，以驅動模組的方式，完成需要在核心完成的功能。

　　一般設計可以建立一個偽裝置來作為應用與核心之間進行資料交換的渠道。最常用的做法是使用偽字元裝置，然後通過icotl，mmap，open，read，write，close這些標準的系統呼叫和這個裝置互動。

　　IPC（inter-process communication）概述：

　　所有的IPC本質上都是類似的，就是把client端的資料，通過核心空間，傳遞到另外一個程序Server端。

　　Binder IPC原理：

　　Binder回多一個ServiceManager（c++層）來管理所有的server端。所以server端都需要註冊到smgr，而client端就需要從smgr獲取server端的IBinder物件。

　　圖中的Client，Server，ServiceManager都是通過binder機制進行通訊的，所有也就有Client端 & Server端。

　　註冊服務：Server 程序要先進行 註冊到Smgr，該過程，Server是客戶端，Smgr是服務端。（註冊的是什麼？）

　　獲取服務：Client 程序要獲取Server，需要獲取相應的service。（獲取的是什麼？）該過程：Client端是客戶端，Smgr是服務端。

　　使用服務：Client端得到與Server的資訊，建立與Server的通路。這樣Client就可以和Server進行通訊。

　　C/S模式：

　　BpBinder：　　BpBinder，transact，傳送事物資訊。

　　BbBinder：　　BbBinder，onTransact，接收事物資訊。

參考文獻：

http://gityuan.com/2015/10/31/binder-prepare/