Android存储系统—Vold与MountService分析(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存储系统—Vold与MountService分析(三)

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:

Java代码
  1. NetlinkHandler::NetlinkHandler(int listenerSocket) :  
  2.                 NetlinkListener(listenerSocket) {  
  3. }  

  这个构造方法很简单,再看看它的start()方法,代码如下:

Java代码
  1. int NetlinkHandler::start() {  
  2.     return this->startListener();  
  3. }  

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

Java代码
  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:

Java代码
  1. void *SocketListener::threadStart(void *obj) {  
  2.      SocketListener *me = reinterpret_cast<SocketListener *>(obj);  
  3.      me->runListener();                                             // 调用runListener()方法  
  4.      pthread_exit(NULL);  
  5.      return NULL;  
  6. }  

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

Java代码
  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:

Java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) {  
  17.           SLOGE("Error decoding NetlinkEvent");  
  18.       }  
  19.       delete evt;  
  20.       return true;  
  21. }  

  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:

Java代码
  1. void NetlinkHandler::onEvent(NetlinkEvent *evt) {  
  2.       VolumeManager *vm = VolumeManager::Instance();  
  3.       const char *subsys = evt->getSubsystem();  
  4.   
  5.       if (!subsys) {  
  6.           SLOGW("No subsystem found in netlink event");  
  7.           return;  
  8.       }  
  9.   
  10.       if (!strcmp(subsys, "block")) {  
  11.           vm->handleBlockEvent(evt);           // 调用VolumeManager的handleBlockEvent()函数来处理  
  12.       }  
  13. }  

  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:

Java代码
  1. void VolumeManager::handleBlockEvent(NetlinkEvent *evt) {  
  2.       const char *devpath = evt->findParam("DEVPATH");  
  3.       VolumeCollection::iterator it;  
  4.       bool hit = false;  
  5.       for (it = mVolumes->begin(); it != mVolumes->end(); ++it) {  
  6.            if (!(*it)->handleBlockEvent(evt)) {        // 对每个DirectVolume对象,调用它handleBlockEvent来处理这个event  
  7.                hit = true;                             // 如果某个Volume对象处理了Event,则返回  
  8.                break;  
  9.            }  
  10.       }  
  11. …..  
  12. }  

  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!


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