Android的存储系统—Vold与MountService分析(三)

Android的存储系统(三)

回顾:前帖分析了Vold的main()函数和NetlinkManager的函数调用流程,截止到NetlinkHandler的创建和start()调用,本帖继续分析源码

 

 

1、处理block类型的uevent

  main()函数创建了CommandListener对象,NetlinkManager的start()函数又创建了NetlinkHandler对象,如果将CommandListener类和NetlinkHandler类的继承关系图画出来,会发现它们都是从SocketListener类派生出来的,如下图所示:

Android的存储系统—Vold与MountService分析(三)_第1张图片

 

图1 NetlinkHandler和CommandListener的继承关系

  原理:处于最底层的SocketListener类的作用是监听socket的数据,接收到数据后分别交给FrameworkListener类和NetlinkListener类的函数,并分别对来自Framework和驱动的数据进行分析,分析后根据命令再分别调用CommandListener和NetlinkHandler中的函数。

  观察NetlinkHandler类的构造方法,代码如下:

NetlinkHandler::NetlinkHandler(int listenerSocket) :
                NetlinkListener(listenerSocket) {
}

  这个构造方法很简单,再看看它的start()方法,代码如下:

int NetlinkHandler::start() {
    return this->startListener();
}

  可以发现,start()方法调用了SocketListener的startListener()函数,代码如下:

 1 int SocketListener::startListener(int backlog) {
 2      if (!mSocketName && mSock == -1) {
 3          SLOGE("Failed to start unbound listener");
 4          errno = EINVAL;
 5          return -1;
 6      } else if (mSocketName) {            // 只有CommandListener中会设置mSocketName  7            if ((mSock = android_get_control_socket(mSocketName)) < 0) {
 8                SLOGE("Obtaining file descriptor socket '%s' failed: %s",mSocketName, strerror(errno));
 9                return -1;
10            }
11            SLOGV("got mSock = %d for %s", mSock, mSocketName);
12      }
13 
14      if (mListen && listen(mSock, backlog) < 0) {
15          SLOGE("Unable to listen on socket (%s)", strerror(errno));
16          return -1;
17      } else if (!mListen)
18           mClients->push_back(new SocketClient(mSock, false, mUseCmdNum));
19 
20      if (pipe(mCtrlPipe)) {                         // 创建管道,用于退出监听线程 21          SLOGE("pipe failed (%s)", strerror(errno));
22          return -1;
23      }
24 
25      if (pthread_create(&mThread, NULL, SocketListener::threadStart, this)) {         // 创建一个监听线程 26          SLOGE("pthread_create (%s)", strerror(errno));
27          return -1;
28      }
29 
30      return 0;
31 }

  startListener()函数开始监听socket,这个函数在NetlinkHandler中会被调用,在CommandListener也会被调用。

  startListener()函数首先判断变量mSocketName是否有值,只有CommandListener对象会对这个变量赋值,它的值就是在init.rc中定义的socket字符串。

      调用函数 android_get_control_socket()的目的是从环境变量中取得socket的值,这样CommandListener对象得到了它需要监听的socket,

  而对于NetlinkHandler对象而言,它的mSocket不为NULL,前面已经创建了socket。

 

  startListener()函数接下来会根据成员变量mListener的值来判断是否需要调用Listen()函数来监听socket。这个mListen的值在对象构造时根据参数来初始化。

  对于CommandListener对象,mListener的值为ture,对于NetlinkHandler对象,mListener的值为false,这是因为CommandListener对象和SystemServer通信,需要监听socket连接,而NetlinkHandler对象则不用。

  

  接下来startListener()函数会创建一个管道,这个管道的作用是通知线程停止监听,这个线程就是startListener()函数最后创建的监听线程,它的运行函数是threadStart(),在前贴的NetlinkManager家族图系中我们可以清晰的发现,其代码如下:

void *SocketListener::threadStart(void *obj) {
     SocketListener *me = reinterpret_cast<SocketListener *>(obj);
     me->runListener();                                             // 调用runListener()方法
     pthread_exit(NULL);
     return NULL;
}

  threadStart()中又调用了runListener()函数,代码如下:

 1 void SocketListener::runListener() {
 2 
 3       SocketClientCollection pendingList;
 4 
 5       while(1) {             // 无限循环,一直监听  6             SocketClientCollection::iterator it;
 7             fd_set read_fds;
 8             int rc = 0;
 9             int max = -1;
10 
11             FD_ZERO(&read_fds);       // 清空文件描述符集read_fds 12 
13             if (mListen) {            // 如果需要监听 14                 max = mSock;
15                 FD_SET(mSock, &read_fds);               // 把mSock加入到read_fds 16             }
17 
18             FD_SET(mCtrlPipe[0], &read_fds);                 // 把管道mCtrlPipe[0]也加入到read_fds 19             if (mCtrlPipe[0] > max)
20                 max = mCtrlPipe[0];
21 
22             pthread_mutex_lock(&mClientsLock);              // 对容器mClients的操作需要加锁 23             for (it = mClients->begin(); it != mClients->end(); ++it) {    // mClient中保存的是NetlinkHandler对象的socket,或者CommandListener接入的socket 24                   int fd = (*it)->getSocket();
25                   FD_SET(fd, &read_fds);      // 遍历容器mClients的所有成员,调用内联函数getSocket()获取文件描述符,并添加到文件描述符集read_fds 26                   if (fd > max) {                                     // 也加入到read_fds 27                       max = fd;
28                   }
29             }
30             pthread_mutex_unlock(&mClientsLock);
31             SLOGV("mListen=%d, max=%d, mSocketName=%s", mListen, max, mSocketName);
32             if ((rc = select(max + 1, &read_fds, NULL, NULL, NULL)) < 0) {              // 执行select调用,开始等待socket上的数据到来 33                  if (errno == EINTR)                                            // 因为中断退出select,继续 34                      continue;
35                  SLOGE("select failed (%s) mListen=%d, max=%d", strerror(errno), mListen, max);
36                  sleep(1);                               // select出错,休眠1秒后继续 37                  continue;
38             } else if (!rc)
39                  continue;                           // 如果fd上没有数据到达,继续 40 
41             if (FD_ISSET(mCtrlPipe[0], &read_fds)) {
42                 char c = CtrlPipe_Shutdown;
43                 TEMP_FAILURE_RETRY(read(mCtrlPipe[0], &c, 1));
44                 if (c == CtrlPipe_Shutdown) {
45                     break;
46                 }
47                 continue;
48             }
49             if (mListen && FD_ISSET(mSock, &read_fds)) {           // 如果是CommandListener对象上有连接请求 50                 struct sockaddr addr;
51                 socklen_t alen;
52                 int c;
53 
54                 do {
55                       alen = sizeof(addr);
56                       c = accept(mSock, &addr, &alen);             // 接入连接请求 57                       SLOGV("%s got %d from accept", mSocketName, c);
58                 } while (c < 0 && errno == EINTR);                 // 如果是中断导致失败,重新接入 59                 if (c < 0) {
60                     SLOGE("accept failed (%s)", strerror(errno));
61                     sleep(1);
62                     continue;                                      // 接入发生错误,继续循环 63                 }
64                 pthread_mutex_lock(&mClientsLock);
65                 mClients->push_back(new SocketClient(c, true, mUseCmdNum));   // 把接入的socket连接加入到mClients,这样再循环时就会监听到它的数据到达 66                 pthread_mutex_unlock(&mClientsLock);
67             }
68             
69             /* Add all active clients to the pending list first */
70             pendingList.clear();
71             pthread_mutex_lock(&mClientsLock);
72             for (it = mClients->begin(); it != mClients->end(); ++it) {
73                  SocketClient* c = *it;
74                  int fd = c->getSocket();
75                  if (FD_ISSET(fd, &read_fds)) {
76                      pendingList.push_back(c);             // 如果mClients中的某个socket上有数据了,把它加入到pendingList列表中 77                      c->incRef();
78                  }
79             }
80             pthread_mutex_unlock(&mClientsLock);
81 
82             /* Process the pending list, since it is owned by the thread,* there is no need to lock it */
83             while (!pendingList.empty()) {                 // 处理pendingList列表 84                   /* Pop the first item from the list */
85                   it = pendingList.begin();
86                   SocketClient* c = *it;
87                   pendingList.erase(it);                  // 把处理了的socket从pendingList列表中删除 88                   /* Process it, if false is returned, remove from list */
89                   if (!onDataAvailable(c)) {
90                       release(c, false);   // 调用release()函数-->调用onDataAvailable()方法 91                   }
92                   c->decRef();
93             }
94       }
95 }

  SocketListener::runListener是线程真正执行的函数。

  以上runListener()函数虽然比较长,但这是一段标准的处理混合socket连接的代码,对于我们编写socket的程序大有帮助,这里先做简单了解。

 

  <--------接下来,我们继续分析......-------->

 

  runListener()函数收到从驱动传递的数据或者MountService传递的数据后,调用onDataAvailable()函数来处理,FrameworkListener类和NetlinkListener类都会重载这个函数。

  首先来分析一下NetlinkListener类的onDataAvailable()函数是如何实现的!

  直接上代码:

 1 bool NetlinkListener::onDataAvailable(SocketClient *cli)
 2 {
 3       int socket = cli->getSocket();
 4       ssize_t count;
 5       uid_t uid = -1;
 6       /*从socket中读取kernel发送来的uevent消息*/
 7       count = TEMP_FAILURE_RETRY(uevent_kernel_multicast_uid_recv(socket, mBuffer, sizeof(mBuffer), &uid));
 8       if (count < 0) {                     // 如果count<0,进行错误处理  9           if (uid > 0)
10               LOG_EVENT_INT(65537, uid);
11           return false;
12       }
13 
14       NetlinkEvent *evt = new NetlinkEvent();     // 创建NetlinkEvent对象 15       if (evt->decode(mBuffer, count, mFormat)) {     // 调用decode()函数 16  onEvent(evt); // 在NetlinkHandler中实现17       } else if (mFormat != NETLINK_FORMAT_BINARY) {
18           SLOGE("Error decoding NetlinkEvent");
19       }
20       delete evt;
21       return true;
22 }

  NetlinkListener类的onDataAvailable()函数首先调用uevent_kernel_multicast_uid_recv()函数来接收uevent消息。

  接收到消息后,会创建NetlinkEvent对象,然后调用它的decode()函数对消息进行解码,然后用得到的消息数据给NetlinkEvent对象的成员变量赋值。

  最后onDataAvailable()函数调用了onEvent()函数继续处理消息,onEvent()函数的代码如下:

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")) {
          vm->handleBlockEvent(evt);           // 调用VolumeManager的handleBlockEvent()函数来处理
      }
}

  NetlinkHandler的onEvent()函数中会判断event属于哪个子系统的,如果属于“block”(SD热插拔),则调用VolumeManager的handleBlockEvent()函数来处理,代码如下:

void VolumeManager::handleBlockEvent(NetlinkEvent *evt) {
      const char *devpath = evt->findParam("DEVPATH");
      VolumeCollection::iterator it;
      bool hit = false;
      for (it = mVolumes->begin(); it != mVolumes->end(); ++it) {
           if (!(*it)->handleBlockEvent(evt)) {        // 对每个DirectVolume对象,调用它handleBlockEvent来处理这个event
               hit = true;                             // 如果某个Volume对象处理了Event,则返回 break;
           }
      }
.....
}

总结:本帖的源码分析先到这里为止,下一贴再分析DirectVolume对象的handleBlockEvent()函数以及CommandListener对象如何处理从MountService发送的命令数据,即我们之前还没有讨论的关于FrameworkListener的onDataAvailable()函数的代码!

PS:希望对Android手机开发、IOS、以及游戏(纯兴趣,白菜)和Java EE感兴趣的码友们互粉,这样我也能及时的看到你们的大神之作和经验之贴,感谢感谢!

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