Android 4.1 Netd详细分析（五）代码分析3

        上一篇我们按照函数的调用流程，完成了由NetlinkManager，NetlinkHandler，NetlinkListener，SocketListener组成的，从kernel到framework的单项消息通路。主要是通过内部的socket实现的通信。通过设置socket监听过滤属性，来接收kernel发出的event，（其中kernel发出的event部分不用了解，可以理解为是自发的）。并通过对于公共库的函数SocketListener的继承，函数重写。实现事件分析，并传递给framework层。

        接下来我们来实现，从framework层主动下发的以netd为终点的，以操作物理接口基本属性为目的的命令，

             接下来回到主函数部分,我们先越过 DnsProxyListener,MDnsSdListener 因为两部分为两个完全独立的部分,他们自身便可满足自己功能上需要的全部上下层通信,而 NetlinkManager 需要与CommandListener 相结合才能实现相关功能,两部分是不可分割的。

       接下来,代码到达 cl 部分,该部分主要实习了同 Framework 层建立双向的联系,不但要接受来自Framework 的功能命令,也要向 Framework 回复相应的处理结果和 kernel 状态,向 Framework 层注册可用命令等等。两个层之间同样是通过 socket 通信。

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1. //****  mian.cpp  ****  
2.     if (cl->startListener()) {  
3.         ALOGE("Unable to start CommandListener (%s)", strerror(errno));  
4.         exit(1);  
5.     }  

        在 cl 实例化的部分 cl = new CommandListener(); 中通过 FramewoekListener()实现了socket 的创建其中 socket 名字为 netd,使用了有链接的 socket,并通过 registerCmd 实现命令的注册。

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1. //CommandListener::commandListener()  
2. // FrameworkListener("netd", true)  
3. // 使用了TCP 有链接的socket  
4. CommandListener::CommandListener() :  
5.                  FrameworkListener("netd", true) {  
6.   //向framework层注册 操作函数  
7.   //全部为CommandListener中的类  
8.     registerCmd(new InterfaceCmd());  
9.     registerCmd(new IpFwdCmd());  
10.     registerCmd(new TetherCmd());  
11.     registerCmd(new NatCmd());  
12.     registerCmd(new ListTtysCmd());  
13.     registerCmd(new PppdCmd());  
14.     registerCmd(new PanCmd());  
15.     registerCmd(new SoftapCmd());  
16.     registerCmd(new BandwidthControlCmd());  
17.     registerCmd(new IdletimerControlCmd());  
18.     registerCmd(new ResolverCmd());  
19.     registerCmd(new RouteCmd());  
20.     registerCmd(new RtSolCmd());   
21. ……  
22. ……  

 

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1. //FrameworkListener::FrameworkListener()  
2. FrameworkListener::FrameworkListener(const char *socketName, bool withSeq) :  
3.                             SocketListener(socketName, true, withSeq) {  
4.     init(socketName, withSeq);  
5. }  

 

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1. //SocketListener::SocketListener  
2. //构造函数  
3. SocketListener::SocketListener(const char *socketName, bool listen, bool useCmdNum) {  
4.     init(socketName, -1, listen, useCmdNum);  
5. }  
6. //socket初始化  
7. void SocketListener::init(const char *socketName, int socketFd, bool listen, bool useCmdNum) {  
8.     mListen = listen;  
9.     mSocketName = socketName;  
10.     mSock = socketFd;  
11.     mUseCmdNum = useCmdNum;  
12.     pthread_mutex_init(&mClientsLock, NULL);  
13.     mClients = new SocketClientCollection();  
14. }  

      至此我们又回到了公共库中,如上面代码所示 所示,设定将要将要使用的 socket 名字和基本属性等,这写属性将要作为参数和限定等,将在真正的 socket 创建,链接,通信中使用到。而从上面可见,本次创建的 socket 属性中 mListen 为 TRUE 即为有链接的 socket 通信。

      接下来回到main函数中提及到的 startListener 函数,同样的是公共库中的 SocketListener,其中继承关系为Commandlistener → FrameworkListener → socketListener, 接下来的关系与前文的如下所示 startListener 函数基本相同,使用了 fd_set,select 等,但是建立链接与无链接的过程不同,使用到了 connect()和 accept()函数请参考相关资料。在此不做赘述。

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1. //****  SocketListener::startListener()  ****  
2. int SocketListener::startListener() {  
3.   
4.     if (!mSocketName && mSock == -1) {  
5.         SLOGE("Failed to start unbound listener");  
6.         errno = EINVAL;  
7.         return -1;  
8.     } else if (mSocketName) {  
9.         if ((mSock = android_get_control_socket(mSocketName)) < 0) {  
10.             SLOGE("Obtaining file descriptor socket '%s' failed: %s",  
11.                  mSocketName, strerror(errno));  
12.             return -1;  
13.   
14.         }  
15.         SLOGV("got mSock = %d for %s", mSock, mSocketName);  
16.     }  
17.       
18.     if (mListen && listen(mSock, 4) < 0) {   //有链接（tcp）  
19.         SLOGE("Unable to listen on socket (%s)", strerror(errno));  
20.         return -1;  
21.     } else if (!mListen)            //无链接（udp）  
22.         mClients->push_back(new SocketClient(mSock, false, mUseCmdNum));  
23.   
24.     if (pipe(mCtrlPipe)) {            
25.         SLOGE("pipe failed (%s)", strerror(errno));  
26.         return -1;  
27.     }  
28.   
29.     if (pthread_create(&mThread, NULL, SocketListener::threadStart, this)) {  
30.         SLOGE("pthread_create (%s)", strerror(errno));  
31.         return -1;  
32.     }  
33.   
34.     return 0;  
35. }  

        而后同样触发 onDataAvaliable 函数,但此时是在子类 FrameworkListener 中的实现,不同与NetlinkListener 中的 onEvent 在这里使用了 dispatchCommand 函数作处理.

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1. //**** FrameworkListener::onDataAvailable ****  
2. bool FrameworkListener::onDataAvailable(SocketClient *c) {  
3.     char buffer[255];  
4.     int len;  
5.   
6.     len = TEMP_FAILURE_RETRY(read(c->getSocket(), buffer, sizeof(buffer)));  
7.     if (len < 0) {  
8.         SLOGE("read() failed (%s)", strerror(errno));  
9.         return false;  
10.     } else if (!len)  
11.         return false;  
12.   
13.     int offset = 0;  
14.     int i;  
15.   
16.     for (i = 0; i < len; i++) {  
17.         if (buffer[i] == '\0') {  
18.             /* IMPORTANT: dispatchCommand() expects a zero-terminated string */  
19.             dispatchCommand(c, buffer + offset);  
20.             offset = i + 1;  
21.         }  
22.     }  
23.     return true;  
24. }  

        dispathCommand 函数直接按照字符串格式解析,因为命令源为 framework 层的NetworkManagerService 通过调用 NativeDaemonConnector 里面的的 doCommand 函数下发字符串命令,例如 mConnector.doCommand("tether interface add_upstream " + iface);后面会详细介绍命令的源头 。

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1. void FrameworkListener::dispatchCommand(SocketClient *cli, char *data) {  
2.     FrameworkCommandCollection::iterator i;  
3.     int argc = 0;  
4.     char *argv[FrameworkListener::CMD_ARGS_MAX];  
5.     char tmp[255];  
6.     char *p = data;  
7.     char *q = tmp;  
8.     char *qlimit = tmp + sizeof(tmp) - 1;  
9.     bool esc = false;  
10.     bool quote = false;  
11.     int k;  
12.     bool haveCmdNum = !mWithSeq;  
13.   
14.     memset(argv, 0, sizeof(argv));  
15.     memset(tmp, 0, sizeof(tmp));  
16.     while(*p) {  
17.         if (*p == '\\') {                //if (*p == '\')  
18.             if (esc) {            
19.                 if (q >= qlimit)   
20.                     goto overflow;    
21.                 *q++ = '\\';             //*q = *p++  
22.                 esc = false;          
23.             } else            
24.                 esc = true;       
25.             p++;  
26.             continue;  
27.         } else if (esc) {  
28.             if (*p == '"') {             //if (*p == '"')  
29.                 if (q >= qlimit)  
30.                     goto overflow;  
31.                 *q++ = '"';              //*q = *p++  
32.             } else if (*p == '\\') {      
33.                 if (q >= qlimit)  
34.                     goto overflow;  
35.                 *q++ = '\\';             //*q = *p++  
36.             } else {  
37.                 cli->sendMsg(500, "Unsupported escape sequence", false);  
38.                 goto out;  
39.             }  
40.             p++;  
41.             esc = false;  
42.             continue;  
43.         }  
44.   
45.         if (*p == '"') {  
46.             if (quote)  
47.                 quote = false;  
48.             else  
49.                 quote = true;  
50.             p++;  
51.             continue;  
52.         }  
53.   
54.         if (q >= qlimit)  
55.             goto overflow;  
56.         *q = *p++;  
57.         if (!quote && *q == ' ') {  
58.             *q = '\0';  
59.             if (!haveCmdNum) {  
60.                 char *endptr;  
61.                 int cmdNum = (int)strtol(tmp, &endptr, 0);  
62.                 if (endptr == NULL || *endptr != '\0') {  
63.                     cli->sendMsg(500, "Invalid sequence number", false);  
64.                     goto out;  
65.                 }  
66.                 cli->setCmdNum(cmdNum);  
67.                 haveCmdNum = true;  
68.             } else {  
69.                 if (argc >= CMD_ARGS_MAX)  
70.                     goto overflow;  
71.                 argv[argc++] = strdup(tmp);  
72.             }  
73.             memset(tmp, 0, sizeof(tmp));  
74.             q = tmp;  
75.             continue;  
76.         }  
77.         q++;  
78.     }  
79.   
80.     *q = '\0';  
81.     if (argc >= CMD_ARGS_MAX)  
82.         goto overflow;  
83.     argv[argc++] = strdup(tmp);  
84. #if 0  
85.     for (k = 0; k < argc; k++) {  
86.         SLOGD("arg[%d] = '%s'", k, argv[k]);  
87.     }  
88. #endif  
89.   
90.     if (quote) {  
91.         cli->sendMsg(500, "Unclosed quotes error", false);  
92.         goto out;  
93.     }  
94.   
95.     if (errorRate && (++mCommandCount % errorRate == 0)) {  
96.         /* ignore this command - let the timeout handler handle it */  
97.         SLOGE("Faking a timeout");  
98.         goto out;  
99.     }  
100.     //只要是注册进来的命令都会进行调用rumcommand（）  
101.     for (i = mCommands->begin(); i != mCommands->end(); ++i) {  
102.         FrameworkCommand *c = *i;  
103.         if (!strcmp(argv[0], c->getCommand())) {  
104. ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////  
105.             if (c->runCommand(cli, argc, argv)) {//    runcommand（）  ////  
106. ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////  
107.                 SLOGW("Handler '%s' error (%s)", c->getCommand(), strerror(errno));  
108.             }  
109.             goto out;  
110.         }  
111.     }  
112.   
113.     cli->sendMsg(500, "Command not recognized", false);  
114. out:  
115.     int j;  
116.     for (j = 0; j < argc; j++)  
117.         free(argv[j]);  
118.     return;  
119.   
120. overflow:  
121.     LOG_EVENT_INT(78001, cli->getUid());  
122.     cli->sendMsg(500, "Command too long", false);  
123.     goto out;//错误处理  
124. }  

       经过解析匹配选择处理后调用 runCommand 函数进行处理,该函数为定义在FrameworkCommand 中的纯虚函数,为子类提供接口,具体的实现在 Commandlistnener 的各个XXXCmd 内部类中,例如下面的一个实例。

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1. //CommandListener::XXXCmd.runCommand()  
2. int CommandListener::IpFwdCmd::runCommand(SocketClient *cli,  
3.                                                       int argc, char **argv) {  
4.     int rc = 0;  
5.   
6.     if (argc < 2) {  
7.         cli->sendMsg(ResponseCode::CommandSyntaxError, "Missing argument", false);  
8.         return 0;  
9.     }  
10.   
11.     if (!strcmp(argv[1], "status")) {  
12.         char *tmp = NULL;  
13.   
14.         asprintf(&tmp, "Forwarding %s", (sTetherCtrl->getIpFwdEnabled() ? "enabled" : "disabled"));  
15.         cli->sendMsg(ResponseCode::IpFwdStatusResult, tmp, false);  
16.         free(tmp);  
17.         return 0;  
18.     } else if (!strcmp(argv[1], "enable")) {  
19.         rc = sTetherCtrl->setIpFwdEnabled(true);  
20.     } else if (!strcmp(argv[1], "disable")) {  
21.         rc = sTetherCtrl->setIpFwdEnabled(false);  
22.     } else {  
23.         cli->sendMsg(ResponseCode::CommandSyntaxError, "Unknown ipfwd cmd", false);  
24.         return 0;  
25.     }  
26.   
27.     if (!rc) {  
28.         cli->sendMsg(ResponseCode::CommandOkay, "ipfwd operation succeeded", false);  
29.     } else {  
30.         cli->sendMsg(ResponseCode::OperationFailed, "ipfwd operation failed", true);  
31.     }  
32.   
33.     return 0;  
34. }  

      从上面代码的例子中可以看到调用了实际处理函数,一般为系统调用,他们将作用于系统,并将处理结果返回给 Framework 层,并且至此我们又回到了 Netd/ 下。具体的命令的执行、实现。如何作用于系统都在 Netd 本地文件中的 XXXController {.cpp | .h}中实现,涉及到 iptables,网络适配文件的读写等等。

      至此关于 Netlinkmanager + CommandListener 整体的工作原理和工作流程就介绍完了,关于DnsProxyLis-tener 和 MDnsSdListener 两部分大体的构架相同也同样使用到了 socket 与上下两层进行通信,关于它们的的详细工作流程另做报告。关于以上部分使用到的主要的几大类,绘制了如下的粗略的类图: