Android Uevent 分析,从kernel到framework

 

Uevent是内核通知android有状态变化的一种方法,比如USB线插入、拔出,电池电量变化等等。其本质是内核发送(可以通过socket)一个字符串,应用层(android)接收并解释该字符串,获取相应信息。

一、Kernel侧:

UEVENT的发起在Kernel端,主要是通过函数

int kobject_uevent_env(struct kobject *kobj, enum kobject_action action,

                     char *envp_ext[])

该函数的主要功能是根据参数组合一个字符串并发送。一个典型的字符串如下:change@/devices/platform/msm-battery/power_supply/usb纮ACTION=change纮DEVPATH=/devices/platform/msm-battery/power_supply/usb纮SUBSYSTEM=power_supply纮POWER_SUPPLY_NAME=usb纮POWER_SUPPLY_ONLINE=0纮SEQNUM=1486纮

首先,准备各个字符串:

1.准备字符串

1)获取action字符串

*action_string = kobject_actions[action];

Action为KOBJ_ADD等,kobject_actions的定义如下:

static const char *kobject_actions[] = {

       [KOBJ_ADD] =            "add",

       [KOBJ_REMOVE] =           "remove",

       [KOBJ_CHANGE] =            "change",

       [KOBJ_MOVE] =         "move",

       [KOBJ_ONLINE] =             "online",

       [KOBJ_OFFLINE] =     "offline",

};

2)获取subsystem字符串

subsystem = kobject_name(&kset->kobj);

static inline const char *kobject_name(const struct kobject *kobj)

{

       return kobj->name;

}

这里主要获取kobj的名字。

以“power_supply”为例,在power_supply_core.c中注册class power_supply:

power_supply_class = class_create(THIS_MODULE, "power_supply");

将调用以下函数class_createà __class_createà __class_registerà kobject_set_name:

error = kobject_set_name(&cp->subsys.kobj, "%s", cls->name);

其中的cls->name就是“power_class”最终在kobject_set_name_vargs中赋值给kobject->name

3)devpath字符串,是改变了的uevent所在的sysfs中的位置

devpath = kobject_get_path(kobj, GFP_KERNEL);

2.填充字符串

然后分配一个env空间存储字符串,

env = kzalloc(sizeof(struct kobj_uevent_env), GFP_KERNEL);将上面这些字符串填充到其中去,

retval = add_uevent_var(env, "ACTION=%s", action_string);

retval = add_uevent_var(env, "DEVPATH=%s", devpath);

retval = add_uevent_var(env, "SUBSYSTEM=%s", subsystem);

接着加入不同class的附加的字符串

retval = add_uevent_var(env, "%s", envp_ext[i]);

retval = uevent_ops->uevent(kset, kobj, env);

然后加上该Uenvent的序号,该序号是不断递增的。

add_uevent_var(env, "SEQNUM=%llu", (unsigned long long)seq)。

3.发送

字符串准备完毕,就要准备发送了,由于Android的CONFIG_NET选项是选上的,因此可以通过socket发送:

首先分配一个skb用于存储网络发送的数据

scratch = skb_put(skb, len);

sprintf(scratch, "%s@%s", action_string, devpath);

此时scratch中就增加了change@/devices/platform/msm-battery/power_supply/usb的字符,然后将之前准备好的各个字符传加在后面

for (i = 0; i < env->envp_idx; i++) {

       len = strlen(env->envp[i]) + 1;

scratch = skb_put(skb, len);

       strcpy(scratch, env->envp[i]);

}

最后发送调用retval = netlink_broadcast_filtered发送就OK了。

二、Android侧:

1.启动监视

private UEventObserver mPowerSupplyObserver = new UEventObserver()

{

   @Override

public void onUEvent(UEventObserver.UEvent event) {

            update();

        }
}

申明一个observer对象,然后调用startObserving启动对该对象的监视。

mPowerSupplyObserver.startObserving("SUBSYSTEM=power_supply");

最终会调用到UEventObserver的addObserver:

private ArrayList mObservers = new ArrayList();

public void addObserver(String match, UEventObserver observer) {

   synchronized(mObservers) {

       mObservers.add(match);

      mObservers.add(observer);

   }

}

该函数最终会将”SUBSYSTEM=power_supply”增加到匹配序列中,当kernel发送具有该字符串的数据时,就返回匹配成功,然后调用mPowerSupplyObserver的onUEvent函数;

public void run() {

            ………………….

            while (true) {

                len = next_event(buffer);

                if (len > 0) {

                    String bufferStr = new String(buffer, 0, len);  // easier to search a String

                    synchronized (mObservers) {

                        for (int i = 0; i < mObservers.size(); i += 2) {

                            if (bufferStr.indexOf((String)mObservers.get(i)) != -1) {

                                ((UEventObserver)mObservers.get(i+1))

                                        .onUEvent(new UEvent(bufferStr));

                            }

                        }

                    }

                }

            }

        }

next_event(buffer)从底层接收数据,然后在for循环中比较,如果符合,则调用onUevent。之所以for循环时要加2,是因为一次startObserving是调用了两次mObservers.add,其中第一次的是匹配字符串。

2.JNI函数

其中next_event是一个JNI函数(android_os_UEventObserver.c):

private static native int next_event(byte[] buffer);

static JNINativeMethod gMethods[] = {

    {"native_setup", "()V",   (void *)android_os_UEventObserver_native_setup},

    {"next_event",   "([B)I", (void *)android_os_UEventObserver_next_event},

};

android_os_UEventObserver_next_event会调用到uevent_next_event,

3.Socket接口

在hardware/libhardware_legacy/uevent/vim uevent.c中,

int uevent_next_event(char* buffer, int buffer_length)

该函数监听socket,并将socket收到的数据保存到buffer中

nr = poll(&fds, 1, -1);

   

if(nr > 0 && fds.revents == POLLIN) {

    int count = recv(fd, buffer, buffer_length, 0);

if (count > 0) {

………………………………..

}

该socket是在int uevent_init()中创建的

s = socket(PF_NETLINK, SOCK_DGRAM, NETLINK_KOBJECT_UEVENT);

fd=s;

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