标签：设计 http thread got 文件中 val remove 控制 设计模式
Vold是Volume Daemon的缩写,负责管理和控制Android平台外部存储设备，包括SD插拨、挂载、卸载、格式化等。它是通过init进程解析init.rc脚本所启动的进程.它处于Native层.
这里引用Gityuan博客的一张图。
SystermServer进程和Vold进程是通过Socket进行通信的,Vold进程和Kernel是通过Netlink 进行通信的,Netlink 是一种特殊的Socket。
相关介绍:Netlink是linux提供的用于内核和用户态进程之间的通信方式,也能用于用户空间的两个进程通信,通过这个机制，位于用户空间的进程，可接收来自Kernel的一些信息（例如Vold中用到的USB或SD的插拔消息），同时应用层也可通过Netlink向Kernel发送一些控制命令。
先大体的简单介绍一下流程:
运行在SystemServer进程的MountService通过NativeDaemonConnector给CommandListener发送请求,CommandListener再通知VolumeManager进行实际操作
Kernel通过Netlink发送请求(传递uevent)给NetlinkManager,NetlinkManager通过内部的线程NetlinkHandler交给VolumeManager进行实际操作,然后VolumeManager通过CommandListener通知MountService
在分别仔细介绍着两个流程之前，了解下Vold进程的启动流程，先把握整体流程再细化。
Vold进程代码路径:system/vold/
主要类的路径(方便查阅)
system/vold/目录下
main.cpp————————————system/vold/main.cpp
NetlinkManager.cpp———————–system/vold/NetlinkManager.cpp
NetlinkHandler.cpp————————system/vold/NetlinkHandler.cpp
VoldCommand.cpp————————system/vold/VoldCommand.cpp
VolumeBase.cpp—————————system/vold/VolumeBase.cpp
VolumeManager.cpp———————–system/vold/VolumeManager.cpp
system/core/libsysutils/src/目录下
SocketListener.cpp————————–system/core/libsysutils/src/SocketListener.cpp
NetlinkListener.cpp————————–system/core/libsysutils/src/NetlinkListener.cpp
FrameworkListener.cpp——————–system/core/libsysutils/src/FrameworkListener.cpp
FrameworkCommand.cpp——————system/core/libsysutils/src//FrameworkCommand.cpp
system/core/include/sysutils/目录下
对应着system/core/libsysutils/src/目录的h文件
贴上我绘制的时序图(缩放浏览器可以放大查看或者在新标签页打开)
分步骤给大家详细介绍下:
Vold进程代码位于system/vold/目录下,从main.cpp开始,后续的截图我只截取主要的代码
在main方法里,主要做以下几件事情
①初始化VolumeManager ,CommandListener ,NetlinkManager 三个类的实例
②给VolumeManager 和NetlinkManager 设置CommandListener 实例,用作后续监听两个Socket,用得是设计模式中的Command(命令)模式
③启动VolumeManager ,CommandListener ,NetlinkManager
④解析Vold的配置文件fstab
⑤做一次冷启动
int main(int argc, char** argv) {
......
VolumeManager *vm;
CommandListener *cl;
NetlinkManager *nm;
//创建文件夹/dev/block/vold
mkdir("/dev/block/vold", 0755);
//用于cryptfs检查，并mount加密的文件系统
klog_set_level(6);
//获取VolumeManager的单例
if (!(vm = VolumeManager::Instance())) {
LOG(ERROR) << "Unable to create VolumeManager";
exit(1);
}
//获取NetlinkManager的单例
if (!(nm = NetlinkManager::Instance())) {
LOG(ERROR) << "Unable to create NetlinkManager";
exit(1);
}
//实例化
cl = new CommandListener();
//设置socket监听对象
vm->setBroadcaster((SocketListener *) cl);
nm->setBroadcaster((SocketListener *) cl);
//启动VolumeManager
if (vm->start()) {
PLOG(ERROR) << "Unable to start VolumeManager";
exit(1);
}
//解析Vold的配置文件fstab,初始化VolumeManager
if (process_config(vm)) {
PLOG(ERROR) << "Error reading configuration... continuing anyways";
}
//启动NetlinkManager
if (nm->start()) {
PLOG(ERROR) << "Unable to start NetlinkManager";
exit(1);
}
// 冷启动，vold错过了一些uevent,重新触发。向/sys/block的uevent文件写入”add\n” 字符触发内核发送Uevent消息，相当执行了一次热插拔。
coldboot("/sys/block");
//启动CommandListener
if (cl->startListener()) {
PLOG(ERROR) << "Unable to start CommandListener";
exit(1);
}
......
}第④步
如果vold.fstab解析无误，VolueManager将创建具体的Volume，若vold.fstab解析不存在或者打开失败，Vold将会读取Linux内核中的参数，此时如果参数中存在SDCARD(也就是SD的默认路径)，VolumeManager则会创建AutoVolume，如果不存在这个默认路径那么就不会创建。
它的格式对应如下:
type———————–挂载命令
lable———————–标签
mount_point ————挂载点
part ———————–第几个分区
sysfs_path—————设备的sysfs paths
sysfs_path可以有多个 part指定分区个数，如果是auto没有分区
第⑤步
coldboot方法会调用do_coldboot方法,往/sys/block目录写入add\n事件。
static void do_coldboot(DIR *d, int lvl) {
struct dirent *de;
int dfd, fd;
dfd = dirfd(d);
fd = openat(dfd, "uevent", O_WRONLY | O_CLOEXEC);
if(fd >= 0) {
//写入add\n事件
write(fd, "add\n", 4);
close(fd);
}
前面有讲过,CommandListener是用来监听Socket的，监听Vold与Framework层的进程通信。它的关系图如下:
它继承自FrameworkListener,FrameworkListener继承自SocketListener.
路径:
CommandListener.cpp———————–system/vold/CommandListener.cpp
这一步创建CommandListener的实例，则构造方法被调用
CommandListener::CommandListener() :FrameworkListener("vold", true) {
//注册多条指令
registerCmd(new DumpCmd());
registerCmd(new VolumeCmd());
registerCmd(new AsecCmd());
registerCmd(new ObbCmd());
registerCmd(new StorageCmd());
registerCmd(new FstrimCmd());
registerCmd(new AppFuseCmd());
}调用registerCmd方法,注册一些指令,重写的是父类的registerCmd方法
void FrameworkListener::registerCmd(FrameworkCommand *cmd) {
//添加元素
mCommands->push_back(cmd);
}会把指令添加到mCommands 中,mCommands 是FrameworkCommandCollection的实例,在FrameworkListener.h文件中声明的
class FrameworkListener : public SocketListener {
......
private:
FrameworkCommandCollection *mCommands;
......
}这里附上一张NetlinkManager家族的简单类图，帮助后续理解
启动VolumeManager
VolumeManager模块负责管理所有挂载的设备节点以及相关操作的实际执行,
路径:
VolumeManager.cpp———————–system/vold/VolumeManager.cpp
int VolumeManager::start() {
//卸载所有设备
unmountAll();
//智能指针创建一个VolumeBase实例
mInternalEmulated = std::shared_ptr<android::vold::VolumeBase>(
new android::vold::EmulatedVolume("/data/media"));
//调用create()方法
mInternalEmulated->create();
return 0;
}①卸载所有设备
②创建一个VolumeBase实例
③调用VolumeBase的create方法
这里附上一张VolumeManager家族的简单类图，帮助后续理解
看下第③个步骤
status_t VolumeBase::create() {
mCreated = true;
status_t res = doCreate();
//向VolumeManager发送VolumeCreated命令
notifyEvent(ResponseCode::VolumeCreated,StringPrintf("%d \"%s\" \"%s\"", mType, mDiskId.c_str(), mPartGuid.c_str()));
//设置已卸载状态
setState(State::kUnmounted);
return res;
}向VolumeManager发送了VolumeCreated的消息,然后设置状态为已卸载.
这个notifyEvent的实现如下
void VolumeBase::notifyEvent(int event, const std::string& value) {
if (mSilent) return;
VolumeManager::Instance()->getBroadcaster()->sendBroadcast(event,StringPrintf("%s %s", getId().c_str(), value.c_str()).c_str(), false);
}获取单例VolumeManager对象，然后获取到SocketListener对象调用sendBroadcast方法
sendBroadcast方法的实现如下
在safelist列表中添加SocketClient,然后调用sendMsg方法
void SocketListener::sendBroadcast(int code, const char *msg, bool addErrno) {
SocketClientCollection safeList;
//首先添加所有活动的SockClient到安全列表中
safeList.clear();
for (i = mClients->begin(); i != mClients->end(); ++i) {
SocketClient* c = *i;
c->incRef();
//添加
safeList.push_back(c);
}
while (!safeList.empty()) {
/* Pop the first item from the list */
i = safeList.begin();
SocketClient* c = *i;
safeList.erase(i);
//调用SockClient的sendMSg方法发送消息
if (c->sendMsg(code, msg, addErrno, false)) {
SLOGW("Error sending broadcast (%s)", strerror(errno));
}
c->decRef();
}
}SockClient
路径:
SockClient.cpp————————system/core/libsysutils/src/SockClient.cpp
调用sendMsg方法经过层层跳转,到sendDataLockedv方法中,往Socket中写入信息
int SocketClient::sendDataLockedv(struct iovec *iov, int iovcnt) {
......
for (;;) {
ssize_t rc = TEMP_FAILURE_RETRY(
writev(mSocket, iov + current, iovcnt - current));
......
}写入到Socket之后,SystemServer中的MountService会收到，后续再细讲.
这一步启动NetlinkManager
NetlinkManager
路径:
NetlinkManager.cpp———————–system/vold/NetlinkManager.cpp
NetlinkManager模块接收从Kernel通过Netlink机制发送过来的Uevent消息，解析转换成NetlinkEvent对象,再将此NetlinkEvent对象传递给VolumeManager处理。
start方法如下
int NetlinkManager::start() {
......
//创建Socket
if ((mSock = socket(PF_NETLINK, SOCK_DGRAM | SOCK_CLOEXEC,
NETLINK_KOBJECT_UEVENT)) < 0) {
SLOGE("Unable to create uevent socket: %s", strerror(errno));
return -1;
}
//设置Socket的SO_RCVBUFFORCE大小
if (setsockopt(mSock, SOL_SOCKET, SO_RCVBUFFORCE, &sz, sizeof(sz)) < 0) {
SLOGE("Unable to set uevent socket SO_RCVBUFFORCE option: %s", strerror(errno));
goto out;
}
//设置Socket的SO_PASSCRED大小
if (setsockopt(mSock, SOL_SOCKET, SO_PASSCRED, &on, sizeof(on)) < 0) {
SLOGE("Unable to set uevent socket SO_PASSCRED option: %s", strerror(errno));
goto out;
}
//绑定Socket
if (bind(mSock, (struct sockaddr *) &nladdr, sizeof(nladdr)) < 0) {
SLOGE("Unable to bind uevent socket: %s", strerror(errno));
goto out;
}
//创建一个NetlinkHandler对象，并把创建好的Socket句柄传给它。
mHandler = new NetlinkHandler(mSock);
//启动NetlinkHandler
if (mHandler->start()) {
SLOGE("Unable to start NetlinkHandler: %s", strerror(errno));
goto out;
}
return 0;
......
}①创建Socket,为PF_NETLINK类型
②设置Socket的SO_RCVBUFFORCE(接受缓存区)小
③设置Socket的SO_PASSCRED大小
④创建一个NetlinkHandler对象，并启动它
主要看第④步
构造函数传入了mSock,然后调用了NetlinkHandler的start方法
看一下它的实现
路径:
NetlinkHandler.cpp———————–system/vold/NetlinkHandler.cpp
NetlinkHandler::NetlinkHandler(int listenerSocket) :NetlinkListener(listenerSocket) {
}
int NetlinkHandler::start() {
//startListener由SocketListener实现
return this->startListener();
}
void NetlinkHandler::onEvent(NetlinkEvent *evt) {
VolumeManager *vm = VolumeManager::Instance();
const char *subsys = evt->getSubsystem();
// VolumeManager 调用handleBlockEvent处理事件
if (!strcmp(subsys, "block")) {
vm->handleBlockEvent(evt);
}
}NetlinkHandler继承自NetlinkListener,NetlinkListener继承自SocketListener,三者关系如下
会在父类SocketListener中实现,调用startListener方法
路径:
SocketListener.cpp————————–system/core/libsysutils/src/SocketListener.cpp
SocketListener
int SocketListener::startListener(int backlog) {
......
//创建线程执行函数threadStart
if (pthread_create(&mThread, NULL, SocketListener::threadStart, this)) {
SLOGE("pthread_create (%s)", strerror(errno));
return -1;
}
return 0;
}会开启一个线程,那么继续看threadStart方法
void *SocketListener::threadStart(void *obj) {
SocketListener *me = reinterpret_cast<SocketListener *>(obj);
//调用runListener方法
me->runListener();
pthread_exit(NULL);
return NULL;
}调用runListener
void SocketListener::runListener() {
SocketClientCollection pendingList;
......
while (!pendingList.empty()) {
it = pendingList.begin();
SocketClient* c = *it;
pendingList.erase(it);
//onDataAvailable方法处理有数据发送的socket
if (!onDataAvailable(c)) {
release(c, false);
}
c->decRef();
}
}
}会调用onDataAvailable方法，改方法由子类NetlinkListener和FrameWorkListener实现,所以这里要分两条线4.4和4.5。
由子类FrameWorkListener实现这个方法
bool FrameworkListener::onDataAvailable(SocketClient *c) {
char buffer[CMD_BUF_SIZE];
int len;
//读取socket消息
len = TEMP_FAILURE_RETRY(read(c->getSocket(), buffer, sizeof(buffer)));
.....
int i;
for (i = 0; i < len; i++) {
if (buffer[i] == ‘\0‘) {
//根据消息内容 派发命令
dispatchCommand(c, buffer + offset);
offset = i + 1;
}
}
return true;
}在onDataAvailable方法里会先读取Socket消息，然后分发命令
void FrameworkListener::dispatchCommand(SocketClient *cli, char *data) {
......
//执行对应的消息
for (i = mCommands->begin(); i != mCommands->end(); ++i) {
FrameworkCommand *c = *i;
//匹配命令
if (!strcmp(argv[0], c->getCommand())) {
//执行命令
if (c->runCommand(cli, argc, argv)) {
SLOGW("Handler ‘%s‘ error (%s)", c->getCommand(), strerror(errno));
}
goto out;
}
}
......
}会调用FrameworkCommand 的runCommand方法,之前在CommandListener的构造方法里注册的这些指令,就是FrameWorkCommand类型,如下
FrameworkListener.cpp
void FrameworkListener::registerCmd(FrameworkCommand *cmd) {
//添加元素
mCommands->push_back(cmd);
}CommandListener.cpp
CommandListener::CommandListener() :FrameworkListener("vold", true) {
//注册多条指令
registerCmd(new DumpCmd());
registerCmd(new VolumeCmd());
registerCmd(new AsecCmd());
registerCmd(new ObbCmd());
registerCmd(new StorageCmd());
registerCmd(new FstrimCmd());
registerCmd(new AppFuseCmd());
}这里以其中一个指令为VolumeCmd例,会进入到VolumeCmd的runCommand方法
CommandListener.cpp
int CommandListener::VolumeCmd::runCommand(SocketClient *cli, int argc, char **argv) {
......
} else if (cmd == "mount" && argc > 2) {
// mount [volId] [flags] [user]
std::string id(argv[2]);
auto vol = vm->findVolume(id);
if (vol == nullptr) {
return cli->sendMsg(ResponseCode::CommandSyntaxError, "Unknown volume", false);
}
int mountFlags = (argc > 3) ? atoi(argv[3]) : 0;
userid_t mountUserId = (argc > 4) ? atoi(argv[4]) : -1;
vol->setMountFlags(mountFlags);
vol->setMountUserId(mountUserId);
//执行真正的挂载操作
int res = vol->mount();
if (mountFlags & android::vold::VolumeBase::MountFlags::kPrimary) {
vm->setPrimary(vol);
}
//发送应答消息给MountService
return sendGenericOkFail(cli, res);
} else if (cmd == "unmount" && argc > 2) {
// unmount [volId]
std::string id(argv[2]);
auto vol = vm->findVolume(id);
if (vol == nullptr) {
return cli->sendMsg(ResponseCode::CommandSyntaxError, "Unknown volume", false);
}
return sendGenericOkFail(cli, vol->unmount());
......
}
}会根据cmd的不同做相应的处理,在”cmd=mount”操作中,就有
int res = vol->mount();vol是VolumeBase的实例,VolumeBase的mount方法由具体的子类EmulatedVolume、PublicVolume、PrivateVolume等实现
执行操作之后会发送应答消息给MountService,这个后续再细讲。
这条线结束了。下面介绍另一条线。回到4.3 runListener,往下走到4.5 onDataAvailable
由子类NetlinkListener实现
bool NetlinkListener::onDataAvailable(SocketClient *cli)
{
int socket = cli->getSocket();
ssize_t count;
uid_t uid = -1;
......
NetlinkEvent *evt = new NetlinkEvent();
//解析获得NetlinkEvent实例
if (evt->decode(mBuffer, count, mFormat)) {
//传入NetlinkEvent实例
onEvent(evt);
}
......
}NetlinkListener没有实现这个方法，由子类NetlinkHandler实现
void NetlinkHandler::onEvent(NetlinkEvent *evt) {
VolumeManager *vm = VolumeManager::Instance();
const char *subsys = evt->getSubsystem();
if (!subsys) {
SLOGW("No subsystem found in netlink event");
return;
}
if (!strcmp(subsys, "block")) {
//调用VolumeManager 的handleBlockEvent方法
vm->handleBlockEvent(evt);
}
}获取VolumeManager 单例,调用handleBlockEvent方法
void VolumeManager::handleBlockEvent(NetlinkEvent *evt) {
switch (evt->getAction()) {
case NetlinkEvent::Action::kAdd: {
for (auto source : mDiskSources) {
if (source->matches(eventPath)) {
......
auto disk = new android::vold::Disk(eventPath, device,source->getNickname(), flags);
//调用disk 的create方法
disk->create();
mDisks.push_back(std::shared_ptr<android::vold::Disk>(disk));
break;
}
}
break;
}
case NetlinkEvent::Action::kChange: {
......
break;
}
case NetlinkEvent::Action::kRemove: {
......
break;
}
......
}
}根据NetlinkEvent 的不同Action值做相应处理,有add,change,remove三个值。在add里调用了disk->create()
路径:
disk.cpp———————–system/vold/disk.cpp
status_t Disk::create() {
CHECK(!mCreated);
mCreated = true;
//调用notifyEvent方法
notifyEvent(ResponseCode::DiskCreated, StringPrintf("%d", mFlags));
readMetadata();
readPartitions();
return OK;
}在这一步会调用notifyEvent方法通知SockListener.
void Disk::notifyEvent(int event) {
VolumeManager::Instance()->getBroadcaster()->sendBroadcast(event,getId().c_str(), false);
}到这一步骤，会发现又回到了3.2 notifyEvent步骤了,之后就跟着3.2继续走了,这里就不重复介绍了.
关于Vold的整体流程的讲完了,可以跟着我绘制的时序图跟着步骤走,来回多看几次,注意图文结合.
后面会针对
这两种情况做更具体的分析,分析源码切记:先整体后局部,不然就没有头绪了,只见树木不见森林.
PS：水平有限,有不对的地方欢迎一起探讨
标签：设计 http thread got 文件中 val remove 控制 设计模式
原文地址：http://blog.csdn.net/qq_31530015/article/details/53324819
