Android Uevent 分析，从kernel到framework

Uevent是内核通知android有状态变化的一种方法，比如USB线插入、拔出，电池电量变化等等。其本质是内核发送（可以通过socket）一个字符串，应用层（android）接收并解释该字符串，获取相应信息。
一、Kernel侧：
UEVENT的发起在Kernel端，主要是通过函数
int kobject_uevent_env(struct kobject *kobj, enum kobject_action action,
                     char *envp_ext[])
该函数的主要功能是根据参数组合一个字符串并发送。一个典型的字符串如下：change@/devices/platform/msm-battery/power_supply/usb纮ACTION=change纮DEVPATH=/devices/platform/msm-battery/power_supply/usb纮SUBSYSTEM=power_supply纮POWER_SUPPLY_NAME=usb纮POWER_SUPPLY_ONLINE=0纮SEQNUM=1486纮
首先，准备各个字符串：
1.准备字符串
1）获取action字符串
*action_string = kobject_actions[action];
Action为KOBJ_ADD等，kobject_actions的定义如下：
static const char *kobject_actions[] = {
       [KOBJ_ADD] =            "add",
       [KOBJ_REMOVE] =           "remove",
       [KOBJ_CHANGE] =            "change",
       [KOBJ_MOVE] =         "move",
       [KOBJ_ONLINE] =             "online",
       [KOBJ_OFFLINE] =     "offline",
};
2）获取subsystem字符串
subsystem = kobject_name(&kset->kobj);
static inline const char *kobject_name(const struct kobject *kobj)
{
       return kobj->name;
}
这里主要获取kobj的名字。
以“power_supply”为例，在power_supply_core.c中注册class power_supply：
power_supply_class = class_create(THIS_MODULE, "power_supply");
将调用以下函数class_createà __class_createà __class_registerà kobject_set_name:
error = kobject_set_name(&cp->subsys.kobj, "%s", cls->name);
其中的cls->name就是“power_class”最终在kobject_set_name_vargs中赋值给kobject->name
3）devpath字符串，是改变了的uevent所在的sysfs中的位置
devpath = kobject_get_path(kobj, GFP_KERNEL);
2.填充字符串
然后分配一个env空间存储字符串，
env = kzalloc(sizeof(struct kobj_uevent_env), GFP_KERNEL);将上面这些字符串填充到其中去，
retval = add_uevent_var(env, "ACTION=%s", action_string);
retval = add_uevent_var(env, "DEVPATH=%s", devpath);
retval = add_uevent_var(env, "SUBSYSTEM=%s", subsystem);
接着加入不同class的附加的字符串
retval = add_uevent_var(env, "%s", envp_ext[i]);
retval = uevent_ops->uevent(kset, kobj, env);
然后加上该Uenvent的序号，该序号是不断递增的。
add_uevent_var(env, "SEQNUM=%llu", (unsigned long long)seq)。
3.发送
字符串准备完毕，就要准备发送了，由于Android的CONFIG_NET选项是选上的，因此可以通过socket发送：
首先分配一个skb用于存储网络发送的数据
scratch = skb_put(skb, len);
sprintf(scratch, "%s@%s", action_string, devpath);
此时scratch中就增加了change@/devices/platform/msm-battery/power_supply/usb的字符，然后将之前准备好的各个字符传加在后面
for (i = 0; i < env->envp_idx; i++) {
       len = strlen(env->envp[i]) + 1;
scratch = skb_put(skb, len);
       strcpy(scratch, env->envp[i]);
}
最后发送调用retval = netlink_broadcast_filtered发送就OK了。
二、Android侧：
1.启动监视
private UEventObserver mPowerSupplyObserver = new UEventObserver()
{
   @Override
public void onUEvent(UEventObserver.UEvent event) {
            update();
        }
}
申明一个observer对象，然后调用startObserving启动对该对象的监视。
mPowerSupplyObserver.startObserving("SUBSYSTEM=power_supply");
最终会调用到UEventObserver的addObserver：
private ArrayList<Object> mObservers = new ArrayList<Object>();
public void addObserver(String match, UEventObserver observer) {
   synchronized(mObservers) {
       mObservers.add(match);
      mObservers.add(observer);
   }
}
该函数最终会将”SUBSYSTEM=power_supply”增加到匹配序列中，当kernel发送具有该字符串的数据时，就返回匹配成功，然后调用mPowerSupplyObserver的onUEvent函数；
public void run() {
            ………………….
            while (true) {
                len = next_event(buffer);
                if (len > 0) {
                    String bufferStr = new String(buffer, 0, len);  // easier to search a String
                    synchronized (mObservers) {
                        for (int i = 0; i < mObservers.size(); i += 2) {
                            if (bufferStr.indexOf((String)mObservers.get(i)) != -1) {
                                ((UEventObserver)mObservers.get(i+1))
                                        .onUEvent(new UEvent(bufferStr));
                            }
                        }
                    }
                }
            }
        }
next_event(buffer)从底层接收数据，然后在for循环中比较，如果符合，则调用onUevent。之所以for循环时要加2，是因为一次startObserving是调用了两次mObservers.add，其中第一次的是匹配字符串。
2.JNI函数
其中next_event是一个JNI函数（android_os_UEventObserver.c）：
private static native int next_event(byte[] buffer);
static JNINativeMethod gMethods[] = {
    {"native_setup", "()V",   (void *)android_os_UEventObserver_native_setup},
    {"next_event",   "([B)I", (void *)android_os_UEventObserver_next_event},
};
android_os_UEventObserver_next_event会调用到uevent_next_event，
3.Socket接口
在hardware/libhardware_legacy/uevent/vim uevent.c中，
int uevent_next_event(char* buffer, int buffer_length)
该函数监听socket，并将socket收到的数据保存到buffer中
nr = poll(&fds, 1, -1);
   
if(nr > 0 && fds.revents == POLLIN) {
    int count = recv(fd, buffer, buffer_length, 0);
if (count > 0) {
………………………………..
}
该socket是在int uevent_init()中创建的
s = socket(PF_NETLINK, SOCK_DGRAM, NETLINK_KOBJECT_UEVENT);
fd=s;