IPCv2实现机制 Monday, October 12, 2009

IPC是Inter-Process Communication的缩写，说的就是client-server框架。它可是symbian OS 上的元老之一。在Psion Series 5上就已经实现了，直到symbian OS v9.5都在不断的改进扩展新的功能。client-server在OS上随处可见，比如F32（文件服务）、ESOCK（socket服务）、大名鼎鼎的WSERV（window 服务）以及ETEL（电话服务）等等。由于我现在使用9.5版本的symbian os，所以在这里只讨论IPCv2。老一点IPCv1就不专门说了。

       从使用client-server的角度来看，developer只需要关注4个接口类：CServer2、CSession2、RSessionBase和RSubSessionBase，其中前两个类的实例运行于user端的server端，后两个类实际上是提供给client使用的接口，运行于user端的client端。由此可见client-server框架非常便利，它的工作过程可以大体描述为：

1.        client使用全局唯一的server名字与server建立起连接，创建一个session。

2.        如果server没有启动，就启动之。

3.        server一启动就是发出一个request检查kernel端消息队列是不是有待处理的消息。

4.        client发送消息给server。实际上将消息放入到kernel端的消息队列中。

5.        client等待消息的处理结果。

6.        一旦有消息，server就取出一个消息

7.        server处理消息

8.        server处理完消息后，通知client消息已经处理完。

注意，消息队列FIFO队列，并且server一次只能取出一个消息，不能并行处理。

IPCv2相对于IPCv1来说提供了更健全的安全机制和更便利的使用方式。Server的名字必须是以“！”开头的，kernel端将保证名字的合法性和唯一性；session不再绑定到特定client中的线程；在kernel端创建server以及client连接到这个server是异步进行的，这将保证client不会连接到恶意的server；server通过送来的message中包含的handle访问client端的地址空间，而message包含的handle是经过server认证的；session可以在线程之间也可以在进程之间共享。

在上文中我们提高了4个类，还提到了User端、kernel端等，看着有些乱。下面我用一个图来表示这些概念，将它们一一对应起来。

这样是不是比较清楚些？从上图可以看出来只要实现了CServer2和CSession2这两个类就实现了server。一般我们接触到的server都是一个exe，也就是说一般情况下server都是运行在独立的进程空间的。但是实际上只要支持AO机制的线程或者进程都可以用于实现server，这是由于CServer2派生于CActive。Server必须在client与之交互之前启动，有两种方式启动server：

1、client组织代码启动server。

2、在手机启动的过程中自动启动，比如ETEL。自动启动server都是在system boot过程中执行的，参见symbian手机启动过程。

Server启动后马上创建CServer2对象，然后调用Start()使CServer2处于接收message的状态，同时在kernel会有一个对应的kernel server对象被创建。Kernel server对象拥有一个FIFO message队列，里面的message依次发送到CServer2对象。

无论如何client端都需要从RSessionBase派生一个类。就RSessionBase这个类本身来说主要做三件事情：a）创建与server交互的session；b）与server交互；c）设置session共享的级别。而其派生类主要实现地是利用RSessionBase提供的基础接口与sever交互的功能，这与具体是需求有关系，每个不同的需求都会有不同的实现，这里就不讨论派生类了。

Client调用RSessionBase::CreateSession创建与server交互的session，并与server建立连接。这个过程中同时创建了kernel端的session对象，这个kernel对象也有一个FIFO message队列，比较奇怪吧？想想为什么。此时如果server还没有启动，CreateSession会失败，就需要client组织代码启动server。到这里大家明白了吧，RSessionBase封装的handle就是kernel session对象，client与server交互的环境。在这个过程中还调用了NewSessionL()创建CSession2对象。

到现在为止client与server连接起来，可以进行交互了。下面说说交互的过程。

Client调用Sendxxx这类函数与server交互，它们都使用了那个handle，将message首先放入了kernel session对象的消息队列，之所以放入到这里是因为client-server框架有一个非常重要承诺：就算server死掉了，client发送给server的message都会有返回。随后kernel再将message转发到kernel server的消息队列中，此时kernel激活user端的CServer2对象，CServer2收到后，会将接受到的message发送给CSession2对象。随后的处理过程就是大家熟悉的过程了。

该到RSubSessionBase出场的时候了。我认为IPCv2的共享的特性主要体现在这个类上。大家对RFs和RFile这两个类比较熟悉吧，RFs建立起于F32的连接，然后若干个RFile共享这个RFs与F32进行交互。RSubSessionBase封装的handle实现与CSession2中，由用户定义。

不同进程之间共享session通过SetParameter实现的，具体过程以后讨论吧。