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[操作系统]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:

 

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_fds12 13       if (mListen) {      // 如果需要监听14         max = mSock;15         FD_SET(mSock, &read_fds);        // 把mSock加入到read_fds16       }17 18       FD_SET(mCtrlPipe[0], &read_fds);         // 把管道mCtrlPipe[0]也加入到read_fds19       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socket24          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_fds26          if (fd > max) {                          // 也加入到read_fds27            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!