在 Linux下進程間通信的原理 里面，我們正式了解一下Binder的IPC原理。
一、動態內核可加載模塊 && 內存映射
跨進程通信是需要內核空間做支持的。傳統的 IPC 機制如管道、Socket 都是內核的一部分，因此通過內核支持來實現進程間通信自然是沒問題的。但是 Binder 並不是 Linux 系統內核的一部分，那怎么辦呢？這就得益於 Linux 的動態內核可加載模塊的機制；模塊是具有獨立功能的程序，它可以被單獨編譯，但是不能獨立運行。它在運行時被鏈接到內核作為內核的一部分運行。這樣，Android 系統就可以通過動態添加一個內核模塊運行在內核空間，用戶進程之間通過這個內核模塊作為橋梁來實現通信。
在 Android 系統中，這個運行在內核空間，負責各個用戶進程通過 Binder 實現通信的內核模塊就叫 Binder 驅動（Binder Dirver）。
那么在 Android 系統中用戶進程之間是如何通過這個內核模塊（Binder 驅動）來實現通信的呢？難道是和前面說的傳統 IPC 機制一樣，先將數據從發送方進程拷貝到內核緩存區，然后再將數據從內核緩存區拷貝到接收方進程，通過兩次拷貝來實現嗎？顯然不是，否則也不會有開篇所說的 Binder 在性能方面的優勢了。
這就不得不通道 Linux 下的另一個概念：內存映射。
Binder IPC 機制中涉及到的內存映射通過 mmap() 來實現，mmap() 是操作系統中一種內存映射的方法。內存映射簡單的講就是將用戶空間的一塊內存區域映射到內核空間。映射關系建立后，用戶對這塊內存區域的修改可以直接反應到內核空間；反之內核空間對這段區域的修改也能直接反應到用戶空間。
內存映射能減少數據拷貝次數，實現用戶空間和內核空間的高效互動。兩個空間各自的修改能直接反映在映射的內存區域，從而被對方空間及時感知。也正因為如此，內存映射能夠提供對進程間通信的支持。
二、Binder IPC 實現原理
Binder IPC 正是基於內存映射（mmap）來實現的，但是 mmap() 通常是用在有物理介質的文件系統上的。
比如進程中的用戶區域是不能直接和物理設備打交道的，如果想要把磁盤上的數據讀取到進程的用戶區域，需要兩次拷貝（磁盤-->內核空間-->用戶空間）；通常在這種場景下 mmap() 就能發揮作用，通過在物理介質和用戶空間之間建立映射，減少數據的拷貝次數，用內存讀寫取代I/O讀寫，提高文件讀取效率。
而 Binder 並不存在物理介質，因此 Binder 驅動使用 mmap() 並不是為了在物理介質和用戶空間之間建立映射，而是用來在內核空間創建數據接收的緩存空間。
一次完整的 Binder IPC 通信過程通常是這樣：
1. 首先 Binder 驅動在內核空間創建一個數據接收緩存區；
2. 接着在內核空間開辟一塊內核緩存區，建立內核緩存區和內核中數據接收緩存區之間的映射關系，以及內核中數據接收緩存區和接收進程用戶空間地址的映射關系；
3. 發送方進程通過系統調用 copyfromuser() 將數據 copy 到內核中的內核緩存區，由於內核緩存區和接收進程的用戶空間存在內存映射，因此也就相當於把數據發送到了接收進程的用戶空間，這樣便完成了一次進程間的通信。
其原理如下圖：
