Android 7.0 存储系统—Vold与MountService分析（三）（转 Android 9.0 分析）

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：

 int SocketListener::startListener(int backlog) {
      ) {
          SLOGE("Failed to start unbound listener");
          errno = EINVAL;
          ;
      } else if (mSocketName) {            // 只有CommandListener中会设置mSocketName
            ) {
                SLOGE("Obtaining file descriptor socket '%s' failed: %s",mSocketName, strerror(errno));
                ;
            }
            SLOGV("got mSock = %d for %s", mSock, mSocketName);
      }

      ) {
          SLOGE("Unable to listen on socket (%s)", strerror(errno));
          ;
      } else if (!mListen)
           mClients->push_back(new SocketClient(mSock, false, mUseCmdNum));

      if (pipe(mCtrlPipe)) {                          // 创建管道，用于退出监听线程
          SLOGE("pipe failed (%s)", strerror(errno));
          ;
      }

      if (pthread_create(&mThread, NULL, SocketListener::threadStart, this)) {         // 创建一个监听线程
          SLOGE("pthread_create (%s)", strerror(errno));
          ;
      }

      ;
 }

　　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：

 void SocketListener::runListener() {

       SocketClientCollection pendingList;

       ) {             // 无限循环，一直监听
             SocketClientCollection::iterator it;
             fd_set read_fds;
             ;
             ;

             FD_ZERO(&read_fds);       // 清空文件描述符集read_fds

             if (mListen) {            // 如果需要监听
                 max = mSock;
                 FD_SET(mSock, &read_fds);               // 把mSock加入到read_fds
             }

             FD_SET(mCtrlPipe[], &read_fds);                 // 把管道mCtrlPipe[0]也加入到read_fds
             ] > max)
                 max = mCtrlPipe[];

             pthread_mutex_lock(&mClientsLock);               // 对容器mClients的操作需要加锁
             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
                   int fd = (*it)->getSocket();
                   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
                   if (fd > max) {                                     // 也加入到read_fds
                       max = fd;
                   }
             }
             pthread_mutex_unlock(&mClientsLock);
             SLOGV("mListen=%d, max=%d, mSocketName=%s", mListen, max, mSocketName);
             , &read_fds, NULL, NULL, NULL)) < ) {              // 执行select调用，开始等待socket上的数据到来
                  if (errno == EINTR)                                              // 因为中断退出select，继续
                      continue;
                  SLOGE("select failed (%s) mListen=%d, max=%d", strerror(errno), mListen, max);
                  sleep();                               // select出错，休眠1秒后继续
                  continue;
             } else if (!rc)
                  continue;                           // 如果fd上没有数据到达，继续

             ], &read_fds)) {
                 char c = CtrlPipe_Shutdown;
                 TEMP_FAILURE_RETRY(read(mCtrlPipe[], &c, ));
                 if (c == CtrlPipe_Shutdown) {
                     break;
                 }
                 continue;
             }
             if (mListen && FD_ISSET(mSock, &read_fds)) {           // 如果是CommandListener对象上有连接请求
                 struct sockaddr addr;
                 socklen_t alen;
                 int c;

                 do {
                       alen = sizeof(addr);
                       c = accept(mSock, &addr, &alen);             // 接入连接请求
                       SLOGV("%s got %d from accept", mSocketName, c);
                 }  && errno == EINTR);                 // 如果是中断导致失败，重新接入
                 ) {
                     SLOGE("accept failed (%s)", strerror(errno));
                     sleep();
                     continue;                                      // 接入发生错误，继续循环
                 }
                 pthread_mutex_lock(&mClientsLock);
                 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
                 pthread_mutex_unlock(&mClientsLock);
             }

             /* Add all active clients to the pending list first */
             pendingList.clear();
             pthread_mutex_lock(&mClientsLock);
             for (it = mClients->begin(); it != mClients->end(); ++it) {
                  SocketClient* c = *it;
                  int fd = c->getSocket();
                  if (FD_ISSET(fd, &read_fds)) {
                      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
                      c->incRef();
                  }
             }
             pthread_mutex_unlock(&mClientsLock);

             /* Process the pending list, since it is owned by the thread,* there is no need to lock it */
             while (!pendingList.empty()) {                 // 处理pendingList列表
                   /* Pop the first item from the list */
                   it = pendingList.begin();
                   SocketClient* c = *it;
                   pendingList.erase(it);                   // 把处理了的socket从pendingList列表中删除
                   /* Process it, if false is returned, remove from list */
                   if (!onDataAvailable(c)) {
                       release(c, false);   // 调用release()函数-->调用onDataAvailable()方法
                   }
                   c->decRef();
             }
       }
 }

　　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：

 bool NetlinkListener::onDataAvailable(SocketClient *cli)
 {
       int socket = cli->getSocket();
       ssize_t count;
       uid_t uid = -;
       /*从socket中读取kernel发送来的uevent消息*/
       count = TEMP_FAILURE_RETRY(uevent_kernel_multicast_uid_recv(socket, mBuffer, sizeof(mBuffer), &uid));
       ) {                     // 如果count<0，进行错误处理
           )
               LOG_EVENT_INT(, uid);
           return false;
       }

       NetlinkEvent *evt = new NetlinkEvent();     // 创建NetlinkEvent对象
       if (evt->decode(mBuffer, count, mFormat)) {     // 调用decode()函数
        } else if (mFormat != NETLINK_FORMAT_BINARY) {
           SLOGE("Error decoding NetlinkEvent");
       }
       delete evt;
       return true;
 }

　　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！