android vold学习总结.doc

vold学习总结Vold(volume daemon):源码路径android/system/vold，部分引用代码位于android/system/core/libsysutils/src，android/system/core/include/sysutils/下。它用于管理和控制android平台的外部设备，包括u盘、sd卡等的插入，拔出和格式化等。Vold为守护进程，由init进程启动，Vold的框架如下图所示：Linux kernel与vold进程通过netlink机制进行跨进程通信，vold中的NetlinkManager接收来自linux kernel上报的uevent事件，然后将其转换成一个NetlinkEvent类型，并调用VolumeManager类的相应方法进行处理，VolumeManager会将处理的结果发送给MountService，VolumeManager与MountService之间通过CommandListener机制进行通信，本质是通过socket进行跨进程通信，MountService运行在SystemServer进程中。Uevent事件内容就是一个字符串，linux kernel在下列两种情况下会上报uevent事件：1. 外设状态发生变化触发，当有U盘、sd卡等外设的插拔动作时，都会引起linux kernel上报uevent事件，如果vold在外设状态发生变化之前已经建立了netlink连接，就能收到相应的uevent事件。2. 在/sys目录下会有一个叫做uevent的文件，往该文件中写入特定的数据，也会触发kernel发送和该设备相关的uevent事件，这个由应用层触发，例如vold启动时，会往uevent文件中写入数据，它就会触发linux kernel发送uevent事件，这样vold就能获取设备的当前信息。在etc/目录下有个vold.fstab文件（实际上该文件是在system/etc目录下，它在system/core/rootdir/init.rc中有配置：symlink /system/etc /etc，通过软链接而链接到etc目录下），该文件是android系统与硬件平台交互的接口，用户可以手动配置该文件，在androidsystemcorerootdiretc下有个vold.fstab文件，它描述了vold.fstab文件配置挂载设备的模板，dev_mount 其中part表示分区，值为auto或具体的分区编号，auto表示挂载该设备上的第一个分区(该设备只有一个分区)，分区编号表示使用该设备上的第几个分区，sysfs_path表示设备在sys目录下的设备路径(可多个)，各个参数之间用全部用空格或tab键隔开。注：sysfs文件系统是linux中一种特殊的文件系统，用于将系统中的设备组织成层次结构，并向用户模式程序提供详细的内核数据结构信息。sysfs_path表示vold监测的路径，当有设备插入时，在监测的路径下会多出一个文件夹，该文件夹中描述了插入设备的各种ID信息。在sys目录下有多个目录：block（系统中的所有块设备）、bus（系统中的所有总线设备）、devices（系统中的所有设备层次结构）、drivers（系统中的所有驱动）等。dev_mount sdcard1 /mnt/sdcard auto /devices/platform/sdhci-tegra.2/mmc_host/mmc1/mmc1当设备中出入sd卡后，在dev/block目录下会多出几个设备节点，表示sd卡驱动已经加载成功，一般会多出两个设备节点mmcblk0和mmcblk0p1节点，其中mmcblk0表示第一个sd卡设备，mmcblk0p1表示第一个sd卡设备的第一个分区，真正挂载到系统中的是mmcblk0p1而非mmcblk0，如果手动使用mount挂载时，不能直接挂载设备，而是选择挂载设备的分区，例如mount -t vfat /dev/block/mmcblk0p1 sdcard关键点：1. Vold的main方法中会调用process_config()方法解析vold.fstab文件，根据文件内容去配置VolumeManager对象。2. 当linux kernel上报一个uevent事件时，NetlinkManager会处理该事件，实际是它是调用NetlinkHandler类处理的，NetlinkHandler类的继承层次关系：NetlinkHandler继承自NetlinkListener，而NetlinkListener又继承自SocketListener。在NetlinkListener类的onDataAvailable()方法中，会将一个原始的uevent事件内容解析为NetlinkEvent类，并调用NetlinkHandler类的onEvent()方法。3. 从kernel上报uevent事件时，vold的处理简单流程为：SocketListener:runListener() -NetlinkListener:onDataAvailable()-NetlinkHandler:onEvent()-VolumeManager:handleBlockEvent()-DirectVolume:handleBlockEvent()-CommandListener:sendBroadcast()。4. vold与MountService进行通信的简单处理流程为：SocketListener:runListener()-FrameworkListener:onDataAvailable()-FrameworkListener:dispatchCommand()-*Cmd: runCommand()。在dispatchCommand()中会根据命令字符串内容不同调用相应的VoldCommand子类的runCommand()进行处理，进而调用VolumeManager的相应方法。经过VolumeManager处理的uevent类型主要有：block、switch、usb_composite、battery、power_supply，在DirectVolume的handleBlockEvent()方法中，会根据设备类型和执行的动作(add/remove/change)执行相应的函数：handleDiskAdded()、handlePartitionAdded()、handleDiskRemoved()、handlePartitionRemoved()等，在这些方法中，最终会调用mVm-getBroadcaster()-sendBroadcast()方法，实际调用了CommandListener类的sendBroadcast()方法，该方法利用socket通信将消息发送给MountService类。5. 当vold发送消息给MountService后，会触发MountService类的onEvent()方法调用（由NativeDaemonConnector调用）。在onEvent()方法中，会发送相应广播消息，并且会调用相应接口触发通知。StorageManager可看做MountService在客户端的代理类。应用程序可以通过调用StorageManager类的相应方法，例如注册监听器获取外设的插拔通知。对于应用程序来说，有两种方式获取外设插拔通知，一是通过StorageManager类的registerListener()注册监听器，二是注册广播接收器接收相应的广播消息。6. MountService.java中会读取storage_list.xml文件（位于framework/res/res/xml/），7. Android系统中使用UeventObserver类可以监控linux kernel上报的uevent事件，利用UeventObserver检测外部设备插拔的设备有：BatteryService：检测充电器的插拔。PhoneWindowManager:检测hdmi的插拔。WiredAccessoryManager:检测有线耳机的插拔。DockObserver：检测底座的插拔。UsbDeviceManager：Android系统作为从设备，连接到主设备pc的检测。读取Uevent事件代码：hardwarelibhardware_legacyueventuevent.c.SocketListener： 处理套接字监听器的基类，vold利用两个socket分别与上层应用和linux kernel进行通信，与上层应用进行通信时，利用的是CommandListener，与linux kernel进行通信利用的是NetlinkHandler，通信机制用的是netlink socket机制。SocketListener的构造函数中指定了两个参数，分别表示socket名字和是否监听套接字（根据定义变量mListen判断）。SocketListener类主要有以下几个方法：startListener()：启动监听器，该方法中会创建一个套接字，并启动一个子线程处理socket通信，子线程中会进入一个死循环，然后利用select机制来监听多个套接字，监听套接字有三种：来自客户端的连接请求，客户端发送过来的数据，管道读端。如果变量mListen为false，是不会监听来自客户端的连接请求的。管道读端用于确定是否退出子线程操作。当有客户端发送数据过来时，select()会返回，会调用onDataAvailable()进行处理。onDataAvailable是虚函数，由其子类实现。stopListener()：停止监听器，通过往管道中写数据来退出socket通信的子线程。sendBroadcast()：遍历所有连接的客户端SocketClient实例，并调用每个实例的sendMsg()方法将消息发送给客户端。FrameworkListener：继承自SocketListener，指定监听套接字变量mListen为true。onDataAvailable()中从socket buffer中获取客户端发送过来的数据，并调用dispatchCommand()，在dispatchCommand()中会解析数据，然后比较command的名字与哪个FrameworkCommand名字匹配，并调用匹配的FrameworkCommand子类的runCommand()方法。该类中还定义了一个registerCmd()方法用于注册各种FrameworkCommand子类。CommandListener：继承自FrameworkListener，在构造函数中指定套接字名称为vold。在CommandListener的头文件中定义了很多种VoldCommand(它继承自FrameworkCommand)，这些VoldCommand子类主要有：DumpCmd、VolumeCmd、AsecCmd、ObbCmd、StorageCmd、XwarpCmd、CryptfsCmd、FstrimCmd。其中DumpCmd 类处理打印信息，VolumeCmd处理外部设备Volume的各种操作，例如挂载、卸载、格式化等，AsecCmd处理asec目录相关，安装在sdcard的应用程序相关文件会存放在目录，ObbCmd处理obb文件相关操作(obb文件称为不透明二进制文件，obb文件可能在磁盘上被加密，供应用程序使用，应用程序使用时进行解密，obb文件尺寸一般很大，一般放在sdcard中，不会打包进apk中，它可能被其它应用程序访问和修改)。在CommandListener的构造函数中调用registerCmd()注册了上述8个VoldCommand实例。NetlinkListener：继承自SocketListener，指定监听套接字变量mListen为false，定义了两个虚函数onDataAvailable()和onEvent()。该类主要实现了一个方法onDataAvailable()：该方法中会创建一个NetlinkEvent对象，并调用该对象的decode()方法，将其解析为一个NetlinkEvent事件。NetlinkHandler:继承自NetlinkListener，该类中定义了三个方法，start()：调用基类SocketListener的startListener()，启动socket监听器。stop()：调用基类SocketListener的stopListener()，停止socket监听器。onEvent()：处理NetlinkEvent事件，调用VolumeManager:handleBlockEvent()，目前只处理子系统为block的块设备。Volume：处理卷标类。DirectVolume：继承自Volume，该类中的主要方法有handleBlockEvent()，根据上报的NetlinkEve