Android磁盘管理-系统源码分析(1)
来源:互联网 发布:linux 壁纸 编辑:程序博客网 时间:2024/05/23 13:39
作者:gzshun. 原创作品,转载请标明出处!
http://blog.csdn.net/kenny_wju/article/details/8924528
Vold是Android系统处理磁盘的核心部分,取代了原来Linux系统中的udev,主要用来处理Android系统的热插拔存储设备。在Android2.2以后的系统中,vold源码已经移到了system目录下,vold目录包含以下源码:
├── Android.mk
├── Asec.h
├── CleanSpec.mk
├── CommandListener.cpp
├── CommandListener.h
├── Devmapper.cpp
├── Devmapper.h
├── DirectVolume.cpp
├── DirectVolume.h
├── Fat.cpp
├── Fat.h
├── hash.h
├── logwrapper.c
├── Loop.cpp
├── Loop.h
├── main.cpp
├── NetlinkHandler.cpp
├── NetlinkHandler.h
├── NetlinkManager.cpp
├── NetlinkManager.h
├── Process.cpp
├── Process.h
├── ResponseCode.cpp
├── ResponseCode.h
├── vdc.c
├── VoldCommand.cpp
├── VoldCommand.h
├── Volume.cpp
├── Volume.h
├── VolumeManager.cpp
├── VolumeManager.h
├── Xwarp.cpp
└── Xwarp.h
先简要说明一下类的继承关系,vold中比较重要的有以下几个类:
三大管理类:VolumeManager,CommandListener,NetlinkManager
其他处理类:Volume,DirectVolume,NetlinkHandler,Fat,ResponseCode
其他相关的类:NetlinkListener,SocketListener
1.VolumeManager管理Volume类;
2.DirectVolume类继承于Volume类,保存着磁盘信息与操作函数;
3.NetlinkManager类负责与内核uevent事件通信,期间,使用到了NetlinkListener和SocketListener类的函数;
4.Fat是格式化sd卡的函数;
5.ResponseCode保存着vold向framework反馈的值。
本文讲解main.cpp文件的源代码:
- int main() {
- /**********************************************************************************
- **以下三个类声明三个指针对象:
- **VolumeManager :管理所有存储设备(volume对象);
- **CommandListener :监听Framework下发的消息,并分析命令,调用响应的操作函数;
- **NetlinkManager :监听Linux内核的热插拔事件,uevent事件
- **********************************************************************************/
- VolumeManager *vm;
- CommandListener *cl;
- NetlinkManager *nm;
- SLOGI("Vold 2.1 (the revenge) firing up");
- /**********************************************************************************
- **在Linux系统,如scsi硬盘,U盘的设备节点默认生成在/dev/目录下,Android把这些设备
- **节点改到了/dev/block/目录下。但随着热插拔事件的产生,设备节点(如sda,sdb)经常变换,
- **对于vold来说,可能有点麻烦,所以在/dev/block/下新建了一个名为vold的目录,存放sda,
- **sdb对应的设备节点,形如"8:0"。
- **eg:sda 的主次设备号分别为8,0,于是vold就会在vold目录下创建名为"8:0"的节点,基于主次设备号
- **命名,便于程序操作,增加了灵活性。
- **********************************************************************************/
- mkdir("/dev/block/vold", 0755);
- /**********************************************************************************
- **实例化vm对象,VolumeManager类调用自身的Instance函数,new了一个对象给vm。
- **源码:
- VolumeManager *VolumeManager::Instance() {
- if (!sInstance)
- sInstance = new VolumeManager();
- return sInstance;
- }
- **********************************************************************************/
- if (!(vm = VolumeManager::Instance())) {
- SLOGE("Unable to create VolumeManager");
- exit(1);
- };
- /**********************************************************************************
- **实例化nm对象,NetlinkManager类调用自身的Instance函数,new了一个对象给nm。
- **源码:
- NetlinkManager *NetlinkManager::Instance() {
- if (!sInstance)
- sInstance = new NetlinkManager();
- return sInstance;
- }
- **********************************************************************************/
- if (!(nm = NetlinkManager::Instance())) {
- SLOGE("Unable to create NetlinkManager");
- exit(1);
- };
- /**********************************************************************************
- **实例化cl对象;
- **vm->setBroadcaster((SocketListener *) cl);
- **setBroadcaster函数将VolumeManager的成员变量mBroadcaster设置成cl,这两个变量都是
- **SocketListener的指针类型,命令执行状态广播函数就会调用这个SocketListener指针来调用
- **SocketListener类的广播函数;
- **为什么SocketListener类能强制转换CommandListener类呢?
- **原因:继承关系:CommandListener(子类) --> FrameworkListener(子类) --> SocketListener(父类)
- **将子类强制转换为父类是没错的。
- **********************************************************************************/
- cl = new CommandListener();
- vm->setBroadcaster((SocketListener *) cl);
- nm->setBroadcaster((SocketListener *) cl);
- /**********************************************************************************
- **调用start函数启动存储设备的管理类,看了源码,这函数没干什么事,估计去哪打酱油了。
- **源码:
- int VolumeManager::start() {
- return 0;
- }
- **********************************************************************************/
- if (vm->start()) {
- SLOGE("Unable to start VolumeManager (%s)", strerror(errno));
- exit(1);
- }
- /**********************************************************************************
- **process_config函数用来解析/etc/vold.fstab的配置文件,从代码可以看出,配置文件的参数
- **以空格和制表格(Tab键)分隔;系统启动起来,分析该配置文件,挂载相应的分区,相当于
- **Linux系统的/etc/fstab文件。
- **********************************************************************************/
- if (process_config(vm)) {
- SLOGE("Error reading configuration (%s)... continuing anyways", strerror(errno));
- }
- /**********************************************************************************
- **nm对象调用start函数开启了一个线程,用来监听底层的uevent事件;这start函数干的事就
- **多了,主要是打开一个udp套接字,循环监听底层事件。线程里面使用了Select函数来处理
- **套接字,这设计到fd_set结构体等等的使用;
- **当捕获到uevent事件,vold会将该事件通知给Framework层,Framework进行判断,然后再
- **下发操作命令。
- **********************************************************************************/
- if (nm->start()) {
- SLOGE("Unable to start NetlinkManager (%s)", strerror(errno));
- exit(1);
- }
- coldboot("/sys/block");
- /**********************************************************************************
- **下面是判断Android系统是否处于ums状态,ums是大容量存储的意思,这是Android系统
- **的OTG功能。OTG是on-the-go的简称,主要提供与pc机的连接;
- **notifyUmsConnected函数将ums的状态通知给Framework层,于是Framework与UI配合,弹出
- **一个与pc机连接的交互界面。
- **********************************************************************************/
- {
- FILE *fp;
- char state[255];
- if ((fp = fopen("/sys/devices/virtual/switch/usb_mass_storage/state","r"))) {
- if (fgets(state, sizeof(state), fp)) {
- if (!strncmp(state, "online", 6)) {
- vm->notifyUmsConnected(true);
- } else {
- vm->notifyUmsConnected(false);
- }
- } else {
- SLOGE("Failed to read switch state (%s)", strerror(errno));
- }
- fclose(fp);
- } else {
- SLOGW("No UMS switch available");
- }
- }
- /**********************************************************************************
- **上面的准备工作已做完,现在是vold比较重要的一个处理线程;
- **startListener是CommandListener类的父类的函数,该函数用于开启监听线程,监听
- **Framework层下发给vold的命令,然后调用相应的命令操作存储设备。
- **********************************************************************************/
- if (cl->startListener()) {
- SLOGE("Unable to start CommandListener (%s)", strerror(errno));
- exit(1);
- }
- /**********************************************************************************
- **进入一个循环,让vold保持守护进程的状态;
- **vold的主要工作是由:nm->start()和cl->startListener()两个线程共同完成;这两个处理线程
- **中间需要Framework来充当桥梁与boss的身份,Framework是管理这些磁盘的boss。
- **********************************************************************************/
- while(1) {
- sleep(1000);
- }
- SLOGI("Vold exiting");
- exit(0);
- }
- /**********************************************************************************
- **以下这两个函数不重要,也就是打开/sys/block目录处理一些事情;这俩函数用来给vold打杂,
- **社会阶级比较低,o(∩_∩)o 哈哈。
- **里面有几个函数是bionic库提供的,用得比较少。
- **********************************************************************************/
- static void do_coldboot(DIR *d, int lvl)
- {
- struct dirent *de;
- int dfd, fd;
- dfd = dirfd(d);
- fd = openat(dfd, "uevent", O_WRONLY);
- if(fd >= 0) {
- write(fd, "add\n", 4);
- close(fd);
- }
- while((de = readdir(d))) {
- DIR *d2;
- if (de->d_name[0] == '.')
- continue;
- if (de->d_type != DT_DIR && lvl > 0)
- continue;
- fd = openat(dfd, de->d_name, O_RDONLY | O_DIRECTORY);
- if(fd < 0)
- continue;
- d2 = fdopendir(fd);
- if(d2 == 0)
- close(fd);
- else {
- do_coldboot(d2, lvl + 1);
- closedir(d2);
- }
- }
- }
- static void coldboot(const char *path)
- {
- DIR *d = opendir(path);
- if(d) {
- do_coldboot(d, 0);
- closedir(d);
- }
- }
- /**********************************************************************************
- **该函数用来解析/etc/vold.fstab配置文件,文本的处理;
- **可能不同的源码版本,有点差异;
- **strsep是字符串的分割函数,可以看出该函数是以" \t"来分割(\t前面有一空格),分割空格
- **或制表格,所以配置文件里面空格与tab键来分割都行;
- **strsep不是ANSI C的函数,但它用来取代strtok函数,strtok是线程不安全的函数。
- **********************************************************************************/
- static int process_config(VolumeManager *vm) {
- FILE *fp;
- int n = 0;
- char line[255];
- if (!(fp = fopen("/etc/vold.fstab", "r"))) {
- return -1;
- }
- while(fgets(line, sizeof(line), fp)) {
- char *next = line;
- char *type, *label, *mount_point;
- n++;
- line[strlen(line)-1] = '\0';
- if (line[0] == '#' || line[0] == '\0')
- continue;
- if (!(type = strsep(&next, " \t"))) {
- SLOGE("Error parsing type");
- goto out_syntax;
- }
- if (!(label = strsep(&next, " \t"))) {
- SLOGE("Error parsing label");
- goto out_syntax;
- }
- if (!(mount_point = strsep(&next, " \t"))) {
- SLOGE("Error parsing mount point");
- goto out_syntax;
- }
- if (!strcmp(type, "dev_mount")) {
- DirectVolume *dv = NULL;
- char *part, *sysfs_path;
- if (!(part = strsep(&next, " \t"))) {
- SLOGE("Error parsing partition");
- goto out_syntax;
- }
- if (strcmp(part, "auto") && atoi(part) == 0) {
- SLOGE("Partition must either be 'auto' or 1 based index instead of '%s'", part);
- goto out_syntax;
- }
- /**********************************************************************************
- **如果配置文件指定为auto,则为自动挂载存储设备,在实例化DirectVolume的对象,传递-1
- **进去,否则将分区序数part传进去;
- **********************************************************************************/
- if (!strcmp(part, "auto")) {
- dv = new DirectVolume(vm, label, mount_point, -1);
- } else {
- dv = new DirectVolume(vm, label, mount_point, atoi(part));
- }
- while((sysfs_path = strsep(&next, " \t"))) {
- /**********************************************************************************
- **将存储设备在/sys/对应的路径添加进PathCollection容器,该容器为“char *”类型;
- **在/sys/里面可以获取到存储设备的热插拔事件,所以DirectVolume类的主要工作就是针对
- **这里去获取uevent事件的;
- **DirectVolume::handleBlockEvent(NetlinkEvent *evt)函数去得到这些事件,主要还是
- **NetlinkListener类从内核捕获到的。
- **********************************************************************************/
- if (dv->addPath(sysfs_path)) {
- SLOGE("Failed to add devpath %s to volume %s", sysfs_path,
- label);
- goto out_fail;
- }
- }
- /**********************************************************************************
- **如果在配置文件有找到正确的挂载参数,那么就会将DirectVolume的对象添加到VolumeCollection
- **容器中,该容器存放着Volume*类型的数据,VolumeManager的对象vm是用来管理这些存储设备的;
- **一块存储设备就会实例化一个Volume对象,但对于手机来说,一般只能识别到一张SD卡。
- **********************************************************************************/
- vm->addVolume(dv);
- } else if (!strcmp(type, "map_mount")) {
- } else {
- SLOGE("Unknown type '%s'", type);
- goto out_syntax;
- }
- }
- fclose(fp);
- return 0;
- /**********************************************************************************
- **从这个main函数的出错处理可以看出,系统源码经常使用到这种高效性的goto技巧,goto在
- **系统中的出错处理用得很频繁,可以说几乎每个文件都使用到了goto跳转函数;
- **很多文章或者教材,经常反面性的批判goto的不规则,但从这些外国的开源代码可以看出,
- **那些牛人都很喜欢用goto,利用了goto来处理出错情况的技巧,显得很漂亮;
- **我觉得,要从实用性的角度来评论这些语言的优缺点,并不能用否认的说法来解释,这样才能
- **不断地进步;
- **所以,如果在出错处理非常多的情况下,使用goto是使代码更可读,减少重复的出错判断的
- **代码量。
- **********************************************************************************/
- out_syntax:
- SLOGE("Syntax error on config line %d", n);
- errno = -EINVAL;
- out_fail:
- fclose(fp);
- return -1;
- }
下篇文章开始从main函数的入口点深入分析流程。。
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