Android5.0 vold-启动过程

时间  2019-12-01
标签 android5.0 android vold 启动 过程 栏目 Android 繁體版
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概述

该篇文章主要讲解vold是如何启动的，以及内部组件间的关系javascript

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Android5.0 vold-总体架构
Android5.0 vold-注册过程(上)
Android5.0 vold-注册过程(下)java

启动流程

由vold总体架构能够知道， vold是个native程序，而且有三部分组成，首先来看下这个程序的入口node

程序入口

android系统的启动会先去解析init.rc文件，因此首先来看看init.rcandroid

service vold /system/bin/vold
    class core socket vold stream 0660 root mount ioprio be 2复制代码

从init.rc （/system/core/rootdir/init.rc）里面能够看出，vold可执行文件位置在手机系统的/system/bin/vold.
那/system/bin/vold这个可执行程序是由哪些c文件编译而成的，让咱们再来看看它的mk文件，位于/system/vold/Android.mkapi

LOCAL_SRC_FILES := \
    main.cpp \
    $(common_src_files)
LOCAL_MODULE := libvold复制代码

这样就根据init.rc和Android.mk文件找到vold的入口是在源码目录system/vold/main.cpp里面架构

对象实例化

首先来看看main.cpp的main函数socket

int main() {
   ...   
  /* Create our singleton managers */   
  if (!(vm = VolumeManager::Instance())) {       
      SLOGE("Unable to create VolumeManager");     
      exit(1);   
  };

  if (!(nm = NetlinkManager::Instance())) {       
     SLOGE("Unable to create NetlinkManager");       
     exit(1);    
  };

  cl = new CommandListener();
  vm->setBroadcaster((SocketListener *) cl);    
  nm->setBroadcaster((SocketListener *) cl);

  if (vm->start()) {
       SLOGE("Unable to start VolumeManager (%s)", strerror(errno));       
       exit(1);   
  }

  if (process_config(vm)) {       
      SLOGE( "Error reading configuration (%s)... continuing anyways",strerror(errno));    
  }
  ...  
  if (nm->start()) {       
      SLOGE("Unable to start NetlinkManager (%s)", strerror(errno));
      exit(1);   
  }
  ... 
  if (cl->startListener()) {       
    SLOGE("Unable to start CommandListener (%s)", strerror(errno));       
    exit(1);   
  }
}复制代码

看Instance方法名就能够得知，vm和nm使用了单例模式实例化了对象，跳过他们，来看看new CommandListener作了些什么事情.
在new CommandListener的时候，这里会先调用父类FrameworkListener的构造方法，而后在注册须要监听的命令(registerCmd)，若是没有注册，systemserver发过来的命令是没法获取的函数

CommandListener::CommandListener():FrameworkListener("vold", true) {    
    registerCmd(new DumpCmd());    
    ...  
    registerCmd(new FstrimCmd());
};复制代码

由于FrameworkListener又是继承自SocketListener，再来看看SocketListener的构造方法oop

FrameworkListener::FrameworkListener(constchar*socketName, boolwithSeq) : SocketListener(socketName, true, withSeq) {    
       init(socketName, withSeq);}

SocketListener::SocketListener(constchar*socketName, boollisten{    
       init(socketName, -1, listen, false);
}复制代码

init函数并无作实际的事情，只是实例化了一些对象以备后面使用
接着日后看，查看源码能够发现，vm->start()并无作什么事情，而是直接返回了0.
那咱们来看看process_config作了什么事情post

加载配置

process_config函数以下

#define FSTAB_PREFIX "/fstab."
static int process_config(VolumeManager *vm) {  
    ...    
    property_get("ro.hardware", propbuf, "");    
    snprintf(fstab_filename, sizeof(fstab_filename), FSTAB_PREFIX"%s", propbuf);    
    fstab = fs_mgr_read_fstab(fstab_filename);  
      ... 
    /* Loop through entries looking for ones that vold manages */    
    for(i = 0; i < fstab->num_entries; i++) {       
          if (fs_mgr_is_voldmanaged(&fstab->recs[i])) {           
             DirectVolume *dv = NULL;           
               ...            
              vm->addVolume(dv);        
          }    
    }
}复制代码

经过getprop命令能够知道ro.hardware的值为qcom,因此这里fstab_filename为fstab.qcom（注：这里可能根据不一样的厂商会有不一样的fstab文件）。
经过调用fs_mgr_read_fstab函数，获得一个fatab的结构体。而后遍历fstab的每一行，把每个挂载分区实例化一个DirectVolume对象 而后加入到VolumeManager的管理中去。
来看看fstab长什么样子

# Android fstab file.
#<src>                                                  <mnt_point>         <type>    <mnt_flags and options>                              <fs_mgr_flags>
# The filesystem that contains the filesystem checker binary (typically /system) cannot
# specify MF_CHECK, and must come before any filesystems that do specify MF_CHECK
/dev/block/mtdblock0                                    /system             ext4      ro,barrier=1                                         wait
/dev/block/mtdblock1                                    /data               ext4      noatime,nosuid,nodev,barrier=1,nomblk_io_submit      wait,check
/dev/block/mtdblock2                                    /cache              ext4      noatime,nosuid,nodev  wait,check
/devices/platform/goldfish_mmc.0                        auto                vfat      defaults                                             voldmanaged=sdcard:auto复制代码

开始监听

VolumeManager

通过前面一系列的操做，该实例化的对象已经实例化好了，须要作的准备工做也已经完成了，如今是万事俱备只欠东风了。
咱们来看下开启整个系统运做的按钮cl->startListener, startListener的实现是在父类SocketListener里面

int SocketListener::startListener(intbacklog) {   
     ... 
    if ((mSock = android_get_control_socket(mSocketName)) < 0) {    
          ...    
          if (mListen && listen(mSock, backlog) < 0) {   
               ...    
               if(pthread_create(&mThread, NULL, SocketListener::threadStart, this)) {   
                        ...
               }
         }
   }
}复制代码

这里mSocketName的值为vold，也就是前面FrameworkListener中传进来的参数经过调用android_get_control_socket函数产生一个socket文件，而且调用listen方法监听，这里是基本的socket通讯的写法。 而后启用了一个线程pthread_create，而且执行了threadStart方法，threadStart方法也只是执行了runListener方法而已

void SocketListener::runListener() {    
    while(1) {
          ...        
          int fd = (*it)->getSocket();       
          ...
          if((rc = select(max + 1, &read_fds, NULL, NULL, NULL)) < 0 {            
                ...            
               sleep(1);           
                 continue;        
          } else if (!rc)        ...          
               c = accept(mSock, &addr, &alen);        
               ...
               mClients->push_back(newSocketClient(c, true,mUseCmdNum));       
         }        
                ...          
                SocketClient* c = *it;       
                ...
                if(!onDataAvailable(c)) {
                    release(c, false);          
                }
}复制代码

这里就是等待socket的写端写入数据，而后读出相应的数据(eg 以前经过registerCmd注册的一些命令)作相应的操做这个方法很简单，当写入端有数据写入的时候，accept方法会获得写入的数据，封装为一个SocketClient对象而后调用onDataAvailable方法来处理获得的数据值得一提的是为了达到节省CPU的效果，这里使用了select方法，该方法会使线程阻塞住，直到read_fds有数据的时候才唤醒.

onDataAvailable的实现是在子类FrameworkListener中，最终会调用dispatchCommand方法
该方法又最终会调用以前注册的命令的runCommand方法这里
vold的VolumeManager大体流程)已经讲完了

NetlinkManager

NetlinkManager和VolumeManager十分类似，都只是作了一个监听的动做，咱们来看看实现，从它的start方法看起仍是使用了socket方法创建一个socket,bind一个地址，在实例化一个NetlinkHandler对象

int NetlinkManager::start() {    
      ... 
       if((mSock = socket(PF_NETLINK, SOCK_DGRAM,NETLINK_KOBJECT_UEVENT)) < 0){    
        ...    
          if (setsockopt (mSock, SOL_SOCKET, SO_RCVBUFFORCE, &sz, sizeof(sz)) < 0) {    ...    
          if (setsockopt (mSock, SOL_SOCKET, SO_PASSCRED, &on, sizeof(on)) < 0) {    ...    
          if (bind (mSock, (structsockaddr *) &nladdr, sizeof(nladdr)) < 0) {   
               ...
              mHandler = new NetlinkHandler(mSock);   
               if(mHandler->start()) {   
               ...
}复制代码

查看代码能够发现NetlinkHandler继承自NetlinkHandler，而NetlinkHandler又是继承自SocketListener的。这和VolumeManager的结构十分类似

NetlinkHandler::NetlinkHandler(intlistenerSocket) : NetlinkListener(listenerSocket){
}
NetlinkListener::NetlinkListener(intsocket) : SocketListener(socket, false) {    
      mFormat = NETLINK_FORMAT_ASCII;
}复制代码

NetlinkHandler的start方法最终会调用到SocketListener的startListener方法
这个方法在以前已经作过介绍，这里不在讲解，主要做用就是监听socket端口，当有信息的时候调用onDataAvailable方法
这里会将mBuffer的值封装为一个NetlinkEvent对象，而后调用onEvent
onEvent最终会调用到VolumeManager的handleBlockEvent方法

bool NetlinkListener::onDataAvailable(SocketClient *cli){   
     ...
     count =TEMP_FAILURE_RETRY(
                      uevent_kernel_multicast_uid_recv(  socket, mBuffer, sizeof(mBuffer), &uid));    
    ...    
    NetlinkEvent *evt = newNetlinkEvent();    
    if (evt->decode(mBuffer, count, mFormat)){       
           onEvent(evt);   
     }   
     ...
}

voidNetlinkHandler::onEvent(NetlinkEvent *evt) {   
     VolumeManager *vm = VolumeManager::Instance();    
      ...   
     vm->handleBlockEvent(evt);
}复制代码

咱们来看看VolumeManager的handleBlockEvent方法
这里遍历了mVolumes，分别调用每一个volume对象的handleBlockEvent方法
前面已经讲过process_config方法会解析fstab.qcom文件，并调用VolumeManager的addVolume添加volume
每个volume都是DirectVolume，因此最后调用到DirectVolume的handleBlockEvent方法

static int process_config (VolumeManager *vm){ 
     ...  
     DirectVolume *dv = NULL;  
     ...  
     vm->addVolume(dv);
}
void VolumeManager::handleBlockEvent(NetlinkEvent *evt) {   
     ... 
     for (it = mVolumes->begin(); it != mVolumes->end(); ++it) {       
          if(!(*it)->handleBlockEvent(evt)) {   
              ..
          }
      }
}复制代码

handleBlockEvent会根据kernel传递过来的NetlinkEvent中的action作出相应的动做而后调用sendBroadcast通知上层kernel发出的信号

int DirectVolume::handleBlockEvent(NetlinkEvent *evt) {
    ...
    int action = evt->getAction();
    ...
    if (action == NetlinkEvent::NlActionAdd) {
          ...
    if (!strcmp(devtype, "disk")) {
        handleDiskAdded(dp, evt);
    } else {
        handlePartitionAdded(dp, evt);
    }s
    mVm->getBroadcaster()->sendBroadcast(ResponseCode::VolumeDiskInserted,msg, false);
      ...
    } else if (action == NetlinkEvent::NlActionRemove) {
        ...
    }else  if (action == NetlinkEvent::NlActionChange) {
    ...
   }
}复制代码

流程图

一图胜千言，上文中有关键的代码流程，能够结合流程图来看才能有一个总体的概念

start_brief.jpeg
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