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_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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