Android 2.1 Vold 分析

Android Vold（Volume Daemon） 

負責大容量存儲設備掛載和刪除的守護進程。

服務在init.rc中被開啓：

 

service vold /system/bin/vold
    socket vold stream 0660 root mount

 

 

本文主要分爲兩個部分：

 

·Vold 的架構分析

·Vold的功能總結

 

1.Vold的架構分析

 

Android Vold ，一方面負責接受內核發送的關於外部存儲設備加載和刪除的信息，然後將信息發送給framework層的MountService；另一方面負責執行MountService發送的命令。

這些cmd和mes的傳遞主要是通過Socket通信來實現（Socket的通信的具體細節這裏不再贅述）。

下面從代碼的角度簡要分析這一過程的實現：

1.1在vold.c中，首先建立和framework層的通信：

if ((door_sock = android_get_control_socket(VOLD_SOCKET)) < 0) {
    LOGE("Obtaining file descriptor socket '%s' failed: %s",
         VOLD_SOCKET, strerror(errno));
    exit(1);
}
if (listen(door_sock, 4) < 0) {
    LOGE("Unable to listen on fd '%d' for socket '%s': %s",
         door_sock, VOLD_SOCKET, strerror(errno));
    exit(1);
}

 

其中，VOLD_SOCKET在init進程中創建，android_get_control_socket()主要是獲取VOLD_SOCKET的文件描述符。

Listern()主要用於監聽來自其他framework層的Socket連接請求。

 

當framewok層，MountService開啓之後，會創建一個新的線程。在class MountService 的構造方法中：

 

if (action.equals(Intent.ACTION_BOOT_COMPLETED)) {
                Thread thread = new Thread(mListener, MountListener.class.getName());
                thread.start();
            }

 

 

class MountListener 實現了Runnable接口，在它繼承的run()方法中創建了一個無限循環：

while (true) {
                listenToSocket();
            }

 

 

在listenToSocket()方法中：

 

  socket = new LocalSocket();
  LocalSocketAddress address = new LocalSocketAddress(VOLD_SOCKET,
          LocalSocketAddress.Namespace.RESERVED);
  socket.connect(address);
  InputStream inputStream = socket.getInputStream();
  mOutputStream = socket.getOutputStream();
····································
  while (true) {
      int count = inputStream.read(buffer);
      if (count < 0) break;
      int start = 0;
      for (int i = 0; i < count; i++) {
          if (buffer[i] == 0) {
              String event = new String(buffer, start, i - start);
              handleEvent(event);
              start = i + 1;
          }
      }
  }

  

首先，實例化一個本地的LocalSocket 用於與Vold的通信，其次建立與VOLD_SOCKET的連接。然後再建立一個文件輸入流，用於保存Vold傳來的mes到buff中。最後，在一個無線循環中讀取buff的內容，並執行handleEvent()。

在handleEvent()中通過if else語句對傳來的事件做相應處理

 

if (event.equals(VOLD_EVT_UMS_ENABLED)) {
            ................
        } else if (event.equals(VOLD_EVT_UMS_DISABLED)) {
            ................
        } else if (event.equals(VOLD_EVT_EXTERNAL_UMS_CONNECTED)) {
            ...............
            mService.notifyUmsConnected(path);
            .....................
        } else if (event.equals(VOLD_EVT_UMS_CONNECTED)) {
            ...........................
            mService.notifyUmsConnected(path);
        } else if (event.equals(VOLD_EVT_EXTERNAL_UMS_DISCONNECTED)) {
             .........................

 

對於其中一個事件的處理，例如.notifyUmsConnected()：

 

最後，將處理之後需要執行的命令發送給vold。

 

到現在爲止，我們就建立了vold 與MountService之間的通信。

 

1.2建立與內核的socket通信

....................
Intent intent = new Intent(Intent.ACTION_UMS_CONNECTED);
        mContext.sendBroadcast(intent);
....................

  

if ((uevent_sock = socket(PF_NETLINK,
                             SOCK_DGRAM,NETLINK_KOBJECT_UEVENT)) < 0) {
........
    }
    if (setsockopt(uevent_sock, SOL_SOCKET, SO_RCVBUFFORCE, &uevent_sz,
                   sizeof(uevent_sz)) < 0) {
.......
    }
    if (bind(uevent_sock, (struct sockaddr *) &nladdr, sizeof(nladdr)) < 0) {
     ......
    }

 

創建一個uevent_sock，建立與內核的通信。setsockopt()函數主要用於設置uevent_sock的選項，bind()用於將內核的socket與uevent_sock進行地址的綁定。

 

1.3掛載現有存儲設備

 

volmgr_bootstrap()函數首先解析配置文件vold.conf；

最後會將需要掛載的設備信息放在一個全局變量的鏈表中val_root

static volume_t *vol_root = NULL;

1.4掛載mmc/sdcard卡

volmgr_bootstrap();
simulate_uevent()確定uevent的action是'add','remove'還是'change';
if ((rc = volmgr_readconfig("/system/etc/vold.conf")) < 0) {
        LOGE("Unable to process config");
        return rc;
    }

 

mmc_bootstrap()

 

dipatch_uevent():根據uevent->subsystem確定uevent處理的句柄。

 

 

struct uevent {
    const char *action;
    const char *path;
    const char *subsystem;
    const char *firmware;
    int major;
    int minor;
};

 

 

最終的掛載操作在MountService開啓之後實現。

1.5 usb大容量存儲的處理ums_bootstrap()

 

1.6 switch_bootstrap()

 

1.7主服務（死循環）

 

struct uevent_dispatch {
    char *subsystem;
    int (* dispatch) (struct uevent *);
};

 

while(1) {
       ········
        FD_ZERO(&read_fds);//初始化文件描述集合
        FD_SET(door_sock, &read_fds);//將door_sock加入文件描述集
        if (door_sock > max)
            max = door_sock;
        FD_SET(uevent_sock, &read_fds);//將event_sock加入文件描述集
        if (uevent_sock > max)
            max = uevent_sock;
        if (fw_sock != -1) {
            FD_SET(fw_sock, &read_fds);//將fw_sock加入文件描述集
            if (fw_sock > max)
                max = fw_sock;
        }
       //當所有的文件描述符都沒改變時，阻塞線程
        if ((rc = select(max + 1, &read_fds, NULL, NULL, &to)) < 0) {
            LOGE("select() failed (%s)", strerror(errno));
            sleep(1);
            continue;
        }
        if (!rc) {
            continue;
        }
        //檢測如果是door_sock，檢測與framework的連接，併發送msg
        if (FD_ISSET(door_sock, &read_fds)) {
            struct sockaddr addr;
            socklen_t alen;
            alen = sizeof(addr);
            if (fw_sock != -1) {
                LOGE("Dropping duplicate framework connection");
                int tmp = accept(door_sock, &addr, &alen);
                close(tmp);
                continue;
            }
            if ((fw_sock = accept(door_sock, &addr, &alen)) < 0) {
                LOGE("Unable to accept framework connection (%s)",
                     strerror(errno));
            }
            LOG_VOL("Accepted connection from framework");
/* for iNand */
volmgr_usb_bootstrap();
            if ((rc = volmgr_send_states()) < 0) {
                LOGE("Unable to send volmgr status to framework (%d)", rc);
            }
        }
        //如果是fw_sock，執行framework傳來的命令
        if (FD_ISSET(fw_sock, &read_fds)) {
            if ((rc = process_framework_command(fw_sock)) < 0) {
                if (rc == -ECONNRESET) {
                    LOGE("Framework disconnected");
                    close(fw_sock);
                    fw_sock = -1;
                } else {
                    LOGE("Error processing framework command (%s)",
                         strerror(errno));
                }
            }
        }
      //如果是uevent_sock，產生一個uevent事件
        if (FD_ISSET(uevent_sock, &read_fds)) {
            if ((rc = process_uevent_message(uevent_sock)) < 0) {
                LOGE("Error processing uevent msg (%s)", strerror(errno));
            }
        }
    } // while

 

 

2.Vold的功能總結

1）創建連接：
     在vold作爲一個守護進程，一方面接受驅動的信息，並把信息傳給應用層；另一方面接受上層的命令並完成相應操作。
     所以這裏的連接一共有兩條：
       ·vold socket: 負責vold與應用層的信息傳遞；
       ·訪問udev的socket: 負責vold與底層的信息傳遞；
     這兩個連接都是在進程的一開始完成創建的。

 

     2）引導：
     這裏主要是在vold啓動時，對現有外設存儲設備的處理。

·首先，要加載並解析vold.conf，並檢查掛載點是否已經被掛載；

·其次，執行MMC卡掛載； 

·最後，處理USB大容量存儲。

 

     3）事件處理：
     這裏通過對兩個連接的監聽，完成對動態事件的處理，以及對上層應用操作的響應。

補充：

Telechips比較google原生Android 針對Vold的移植主要在以下兩方面：

1.Telchips支持多種存儲設備，例如nand，sata，scsi，mmc/sd；從代碼角度而言，主要增加了對這些設備事件的處理句柄；

2.Telchips加入了對ntfs的支持,主要增加了三個處理函數:ntfs_check(),ntfs_identify()和ntfs_mount();