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OHOS标准系统的IPC和RPC代码解读（一）-ipc rpc

来源：Ghost系统之家浏览：时间：2023-04-12 12:56:12

OHOS标准系统的IPC和RPC代码解读（一）

作者：梁开祝 2022-09-27 15:57:20系统 OpenHarmony 在Linux命令行下进入 //foundation/communication/ipc/ 目录，通过tree命令将目录树结构打印出来并重定向到文本文件中。

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本想接着前文《OHOS标准系统的SAMGR代码解读》继续分析dmsfwk组件的实现细节，但发现涉及太多的IPC/RPC的内容了，如果对OHOS的IPC/RPC没有足够的理解，很难把dmsfwk组件理解透彻，因此我花了点时间，先整理了一下IPC/RPC相关的代码和部分流程，作为理解SAMGR相关组件的预备知识。

IPC/RPC的代码仓库，在OHOS 3.1分支上，分为ipc和ipc_lite两个仓库，在master分支上，ipc_lite仓库已经合并到ipc仓库中，因此本文在整理ipc仓库代码目录树结构时，是以当前的master分支代码为准整理的。

但由于我当前工作主要还是在OHOS 3.1分支上，所以在后面整理相关的流程图或数据结构关系图时，还是基于3.1分支代码进行的（待930版本发布后再确认是否更新到930版本）。

1、整理代码目录树结构（基于master分支）

在Linux命令行下进入 //foundation/communication/ipc/ 目录，通过tree命令将目录树结构打印出来并重定向到文本文件中。为减少干扰，直接去除test相关的目录和文件，再酌情微调一下部分目录和文件的位置。重点阅读剩下的几个BUILD.gn文件，结合几类系统分别整理BUILD.gn中的编译目标，尽可能地挖掘有用信息（后继在深入理解代码时也可以对该目录树结构补充新的信息）。

目前我整理出来的信息大概如下：

# 系统类型：Lite类型系统（a-LiteM、b-LiteA、c-LiteL）、STD系统# Lite类型系统的编译目标：#【0】shared_library("rpc_log")，LiteM系统该文件直接编译进2.1中。#【Lite类型系统：LOG_DOMAIN 0xD001518，LOG_TAG "IPCRPC"】#【 STD类型系统：ipc_debug.h、log_tags.h】#【1】静态或动态library("rpc_adapter")【简单：RpcGetPid()/RpcGetUid()的适配】#【1.1】static_library("rpc_adapter")，LiteM系统依赖该库#【1.2】shared_library("rpc_adapter")，LiteA+LiteL小型系统依赖该库#【2】静态或动态library("rpc_manager")#【2.1】static_library("rpc_manager")，LiteM系统依赖该库#【2.2】shared_library("rpc_manager")，LiteA编译该库为空实际不依赖，LiteL小型系统依赖该库#【3】静态或动态library("dbinder")#【3.1】static_library("dbinder")，LiteM系统依赖该库#【3.2】shared_library("dbinder")，LiteA小型系统不依赖该库，LiteL小型系统依赖该库#【4】shared_library("ipc_single")，LiteM系统不依赖该库，LiteA和LiteL小型系统依赖该库# STD系统的编译目标：#【10】ohos_shared_library("ipc_core")【包含本地设备内的IPC，以及与dbinder相关的基础功能】#【11】ohos_shared_library("ipc_single")【有定义CONFIG_IPC_SINGLE，完全是本地设备内的IPC】#【12】ohos_shared_library("libdbinder")【dbinder，与RPC相关的功能实现】#【13】ohos_shared_library("rpc") 【rpc_js接口】# 依赖关系：#LiteM:依赖【1.1+2.1+3.1】(0-直接编译到2.1中)#LiteA:依赖【0+1.2+4】(2-编译为空实际不依赖，3-不依赖)#LiteL:依赖【0+1.2+2.2+3.2+4】#STD:依赖【10+11+12】+【13】# 目录树结构//foundation/communication/ipc/├── bundle.json├── BUILD.gn #定义ipc_components：STD系统依赖【10+11+12】，Lite系统依赖【interfaces/innerkits/c:rpc】├── interfaces #接口部分，整理编译目标和依赖关系│ ├── innerkits│ │ │ # Lite类型系统组件│ │ ├── c│ │ │ ├── BUILD.gn#Lite系统专用的组件【lite_component("rpc")】│ │ │ │ #LiteM:依赖【1.1+2.1+3.1】(0-直接编译到2.1中)│ │ │ │ #LiteA:依赖【0+1.2+4】(2-编译为空实际不依赖，3-不依赖)│ │ │ │ #LiteL:依赖【0+1.2+2.2+3.2+4】│ │ │ ├── dbinder #distributed binder for Lite│ │ │ │ ├── BUILD.gn#【3.1】和【3.2】│ │ │ │ └── include/dbinder_service.h│ │ │ └── ipc│ │ │ ├── BUILD.gn#【2.1】和【2.2】│ │ │ └── include│ │ │ ├── ipc_skeleton.h│ │ │ ├── rpc_errno.h│ │ │ └── serializer.h│ │ ││ │ │ # STD系统专用的组件【10】【11】【12】【13】│ │ ├── ipc_core│ │ │ ├── BUILD.gn #【10】ohos_shared_library("ipc_core")│ │ │ └── include│ │ │ ├── ipc_file_descriptor.h│ │ │ ├── ipc_object_proxy.h│ │ │ ├── ipc_object_stub.h│ │ │ ├── ipc_skeleton.h│ │ │ ├── ipc_types.h│ │ │ ├── iremote_broker.h│ │ │ ├── iremote_object.h│ │ │ ├── iremote_proxy.h│ │ │ ├── iremote_stub.h│ │ │ ├── jni_help.h│ │ │ ├── message_option.h│ │ │ ├── message_parcel.h│ │ │ └── peer_holder.h│ │ ├── ipc_single/BUILD.gn#【11】ohos_shared_library("ipc_single") + CONFIG_IPC_SINGLE│ │ └── libdbinder # distributed binder for STD│ │ ├── BUILD.gn #【12】ohos_shared_library("libdbinder")依赖【10】│ │ └── include│ │ ├── dbinder_service.h│ │ ├── dbinder_service_stub.h│ │ └── rpc_system_ability_callback.h│ └── kits│ ├── bundle.json# RPC napi for js│ └── js/napi/BUILD.gn #【13】ohos_shared_library("rpc") 依赖【10】││ #工具部分【Lite类型系统在用，STD系统不用】├── utils│ ├── include│ │ ├── log_tags.h # LOG_ID_COMMUNICATION 以及子模块的LOG_ID定义│ │ └── rpc_session_handle.h│ └── src/rpc_session_handle.c #【a+c】││ # IPC/RPC的框架实现代码├── ipc│ └── native│ │ #Lite类型系统的IPC框架代码│ ├── c│ │ ├── adapter│ │ │ ├── access_token│ │ │ │ ├── include/access_token_adapter.h│ │ │ │ └── src/access_token_adapter.c #【STD】【只有STD系统的[10][11]编译该文件，Lite类型系统不编译】│ │ │ ├── BUILD.gn #【1】单独编译 rpc_os_adapter.c 源文件│ │ │ ├── include│ │ │ │ ├── rpc_bytrace.h│ │ │ │ └── rpc_os_adapter.h│ │ │ ├── Linux/rpc_os_adapter.c #【1.2】【b+c】│ │ │ └── Liteos_m/rpc_os_adapter.c#【1.1】【a】│ │ ├── ipc│ │ │ ├── include│ │ │ │ ├── ipc_invoker.h│ │ │ │ └── ipc_types.h│ │ │ └── src│ │ │ ├── linux│ │ │ │ ├── include/sys_binder.h│ │ │ │ ├── ipc_invoker.c#【c】│ │ │ │ └── serializer_inner.c #【c】│ │ │ ├── liteos_a│ │ │ │ ├── include/lite_ipc.h│ │ │ │ ├── ipc_invoker.c#【b】│ │ │ │ └── serializer_inner.c #【b】│ │ │ └── liteos_m│ │ │ ├── ipc_invoker.c#【a】│ │ │ └── serializer_inner.c #【a】│ │ ├── manager│ │ │ ├── include│ │ │ │ ├── ipc_process_skeleton.h│ │ │ │ ├── ipc_skeleton_pri.h│ │ │ │ ├── ipc_thread_pool.h│ │ │ │ ├── iremote_invoker.h│ │ │ │ ├── rpc_log.h│ │ │ │ ├── rpc_types.h│ │ │ │ └── serializer_inner.h│ │ │ └── src│ │ │ ├── ipc_process_skeleton.c #【a+b+c】公共部分5个文件│ │ │ ├── ipc_skeleton.c #【a+b+c】公共部分5个文件│ │ │ ├── ipc_thread_pool.c#【a+b+c】公共部分5个文件│ │ │ ├── iremote_invoker.c#【a+b+c】公共部分5个文件│ │ │ ├── serializer.c #【a+b+c】公共部分5个文件│ │ │ └── rpc_log.c#【a】编译在【2.1】，【b+c】LiteA+LiteL单独编译出【0】│ │ └── rpc│ │ ├── include│ │ │ ├── dbinder_invoker.h│ │ │ ├── rpc_feature_set.h│ │ │ ├── rpc_process_skeleton.h│ │ │ └── rpc_trans_callback.h│ │ ├── ipc_adapter│ │ │ ├── include│ │ │ │ ├── ipc_proxy_inner.h│ │ │ │ └── ipc_stub_inner.h│ │ │ ├── mini│ │ │ │ ├── ipc_proxy_inner.c #【a】│ │ │ │ └── ipc_stub_inner.c#【a】│ │ │ └── small│ │ │ ├── ipc_proxy_inner.c #【c】│ │ │ └── ipc_stub_inner.c#【c】│ │ ├── src│ │ │ ├── dbinder_invoker.c #【a+c】│ │ │ ├── rpc_feature_set.c #【STD】【只有STD系统的[10]编译该文件，Lite类型系统不编译】│ │ │ ├── rpc_process_skeleton.c#【a+c】│ │ │ ├── rpc_process_skeleton_virtual.c#【b+c】│ │ │ └── rpc_trans_callback.c#【a+c】│ │ └── trans_adapter│ │ ├── include│ │ │ ├── rpc_softbus_trans.h│ │ │ └── rpc_trans.h│ │ └── src./ipc/test/rpc/socket_trans/src/rpc_socket_trans.c#【c】因为enable_socket_trans[true]用socket而不用softbus│ │ ├── rpc_softbus_trans.c #【a】如果enable_socket_trans[false]，则这里【+c】用softbus而不用socket│ │ └── rpc_trans.c #【a+c】│ ││ │ # STD系统的IPC框架代码│ └── src│ ├── core│ │ ├── include│ │ │ ├── buffer_object.h│ │ │ ├── comm_auth_info.h│ │ │ ├── databus_session_callback.h│ │ │ ├── dbinder_callback_stub.h│ │ │ ├── dbinder_error_code.h│ │ │ ├── dbinder_session_object.h│ │ │ ├── ipc_debug.h│ │ │ ├── ipc_process_skeleton.h│ │ │ ├── ipc_thread_pool.h│ │ │ ├── ipc_thread_skeleton.h│ │ │ ├── ipc_workthread.h│ │ │ └── stub_refcount_object.h│ │ └── source│ │ ├── buffer_object.cpp│ │ ├── comm_auth_info.cpp│ │ ├── databus_session_callback.cpp│ │ ├── dbinder_callback_stub.cpp│ │ ├── dbinder_session_object.cpp│ │ ├── ipc_file_descriptor.cpp│ │ ├── ipc_object_proxy.cpp│ │ ├── ipc_object_stub.cpp│ │ ├── ipc_process_skeleton.cpp│ │ ├── ipc_skeleton.cpp│ │ ├── ipc_thread_pool.cpp│ │ ├── ipc_thread_skeleton.cpp│ │ ├── ipc_workthread.cpp│ │ ├── iremote_broker.cpp│ │ ├── iremote_object.cpp│ │ ├── message_option.cpp│ │ ├── message_parcel.cpp│ │ ├── peer_holder.cpp│ │ └── stub_refcount_object.cpp│ ├── mock│ │ ├── include│ │ │ ├── binder_connector.h│ │ │ ├── binder_debug.h│ │ │ ├── binder_invoker.h│ │ │ ├── dbinder_base_invoker.h│ │ │ ├── dbinder_databus_invoker.h│ │ │ ├── hitrace_invoker.h│ │ │ ├── invoker_factory.h│ │ │ ├── invoker_rawdata.h│ │ │ ├── iremote_invoker.h│ │ │ └── sys_binder.h│ │ └── source│ │ ├── binder_connector.cpp│ │ ├── binder_debug.cpp│ │ ├── binder_invoker.cpp│ │ ├── hitrace_invoker.cpp│ │ ├── invoker_factory.cpp│ │ ├── nvoker_rawdata.cpp│ │ └── idbinder_databus_invoker.cpp│ ├── jni│ │ ├── include│ │ │ ├── jni_helper.h│ │ │ ├── jni_remote_object.h│ │ │ ├── ohos_rpc_message_option.h│ │ │ ├── ohos_rpc_message_parcel.h│ │ │ └── ohos_rpc_remote_object.h│ │ └── source│ │ ├── jni_helper.cpp│ │ ├── ohos_rpc_message_option.cpp│ │ ├── ohos_rpc_message_parcel.cpp│ │ └── ohos_rpc_remote_object.cpp│ └── napi│ ├── include│ │ ├── napi_ashmem.h│ │ ├── napi_message_option.h│ │ ├── napi_message_parcel.h│ │ └── napi_remote_object.h│ └── src│ ├── napi_ashmem.cpp│ ├── napi_message_option.cpp│ ├── napi_message_parcel.cpp│ ├── napi_remote_object.cpp│ └── napi_rpc_native_module.cpp││ # dbinder服务的实现代码【又分Lite类型系统和STD系统】└── services└── dbinder│ # Lite类型系统的dbinder服务的实现代码【LiteA系统不走dbinder】├── c│ ├── include│ │ ├── dbinder_service_inner.h│ │ ├── dbinder_stub.h│ │ ├── dbinder_trans_callback.h│ │ └── dbinder_types.h│ ├── ipc_adapter│ │ ├── include/dbinder_ipc_adapter.h│ │ ├── mini/dbinder_ipc_adapter.c #【a】│ │ └── small/dbinder_ipc_adapter.c#【c】│ └── src│ ├── dbinder_service.c#【a+c】│ ├── dbinder_stub.c #【a+c】│ └── dbinder_trans_callback.c #【a+c】│ │ # STD系统的dbinder服务的实现代码└── dbinder_service#【12】ohos_shared_library("libdbinder")├── include│ ├── dbinder_death_recipient.h│ ├── dbinder_log.h│ ├── dbinder_remote_listener.h│ └── dbinder_sa_death_recipient.h└── src├── dbinder_death_recipient.cpp├── dbinder_sa_death_recipient.cpp├── dbinder_service.cpp├── dbinder_service_stub.cpp└── socket/dbinder_remote_listener.cpp

从上面的整理可以看出，Lite类型系统和STD系统，各有一套自己的IPC/RPC的实现代码。因为当前目标是要研究标准系统的dmsfwk组件（和samgr等其他组件），所以我们当前的重点是上文中的编译目标【10】【11】【12】。

通过对比【10-ipc_core】和【11-ipc_single】两个编译目标的BUILD.gn文件，可以认为【11】是【10】的子集，因为：

目标【10】没有定义CONFIG_IPC_SINGLE，目标【11】是有定义的。在部分共用的源代码文件中，有使用 #ifndef CONFIG_IPC_SINGLE 控制的代码，是目标【10】专用的。目标【10】比目标【11】多编译几个文件，是与DBinder、DataBus相关的，用于RPC。

目前还没有非常确定【10】【11】各自的应用场景有多大的差别，但我的理解偏向于Stub/Server端多依赖【10】，而Proxy/Client端多依赖【11】，或者分布式SA多依赖【10】，普通SA多依赖【11】（有待后面有更多的理解后确认）。

不管怎样，【10】和【11】两个目标的代码是共用的，都属于IPC范畴，可以一并阅读理解。【12】则属于RPC范围，再单独阅读理解。至于Lite类型系统的编译目标，待以后有空研究的时候再补充相关总结。

2、基于Binder驱动的IPC（基于3.1 Release分支）

ipc组件根目录下的README.md文件中有提到：

IPC（Inter-Process Communication）与RPC（Remote Procedure Call）机制用于实现跨进程通信，不同的是前者使用Binder驱动，用于设备内的跨进程通信，而后者使用软总线驱动，用于跨设备跨进程通信。IPC和RPC通常采用客户端-服务器（Client-Server）模型，服务请求方（Client）可获取提供服务提供方（Server）的代理（Proxy），并通过此代理读写数据来实现进程间的数据通信。通常，系统能力（System Ability）Server侧会先注册到系统能力管理者（System Ability Manager，缩写SAMgr）中，SAMgr负责管理这些SA并向Client提供相关的接口。Client要和某个具体的SA通信，必须先从SAMgr中获取该SA的代理，然后使用代理和SA通信。

熟悉Android系统或者做过OHOS系统移植的小伙伴，即使没有非常深入理解过Binder，但估计也会经常听到基于Binder驱动的IPC机制。

内核态的Binder驱动实现代码，在 //kernel/linux/linux-5.10/drivers/android/ 目录下。在编译Linux内核时，通过 //kernel/linux/config/linux-5.10/arch/arm(arm64)/configs/ 目录下的 xxxx_defconfig 文件中的如下配置，将Binder驱动模块编译进内核：

## Android#CONFIG_ANDROID=yCONFIG_ANDROID_BINDER_IPC=yCONFIG_ANDROID_BINDER_DEVICES="binder,hwbinder,vndbinder"# CONFIG_ANDROID_BINDER_IPC_SELFTEST is not set# CONFIG_DAX is not setCONFIG_NVMEM=y

Binder驱动在内核向用户态进程提供服务；用户态进程通过 open(“/dev/binder”) 和 ioctl() 来使用Binder服务实现IPC。

这中间其实要经历一些非常复杂的过程，建议小伙伴们自行搜索和理解Binder在内核中实现IPC的原理和细节，我现在还无法保证未来会做这方面的总结。

但本系列文章的下一篇，将会以全景图的形式展示和讲解OHOS的用户态IPC框架的实现流程和细节。