Android Vold 架构简析

李力琼(joni.kartorz.lee@gmail.com)软件工程师，热爱并致力于Linux平台的开源软件的开发，你可以用email与他联系。本文中Andorid系统的版本为4.3及以上。
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------这篇文章中主要是分析一下，android系统里面的Vold——Vold是andorid系统的设备管理器，扮演着linux里面的udev的角色。它通过监听uevent的端口，取得
uevent事件，dispatch到
相应的Listener，执行相应的动作。UEvent在linux平台上，uevent给系统软件提供设备事件，设备节点的权限管理等等，它由kernel发出。通过socket与udev守护进程通讯（systemd-udevd.service），
在sysfs下的很多kobject下都有uevent属性，它主要用于内核与udev(自动设备发现程序)之间的一个通信接口，应用软件，也可以直接使用该uevent文件做作为一
个驱动接口。uevent是具有一定格式的字符串，包含一些内容，如：action:
{add, change, remove,} devpath设备节点号{major,minor}等。通过对uevent的解析，就
能得到kernel发生了那些设备事件。使用manudev可以得到更多关于udev的信息。下面是我从kernel的readme文件里面，找的两个uevent例子。1.)Path failure.
UEVENT[1192521009.711215]change@/block/dm-3
ACTION=change
DEVPATH=/block/dm-3
SUBSYSTEM=block
DM_TARGET=multipath
DM_ACTION=PATH_FAILED
DM_SEQNUM=1
DM_PATH=8:32
DM_NR_VALID_PATHS=0
DM_NAME=mpath2
DM_UUID=mpath-35333333000002328
MINOR=3
MAJOR=253
SEQNUM=11302.)Path reinstate.
UEVENT[1192521132.989927]change@/block/dm-3
ACTION=change
DEVPATH=/block/dm-3
SUBSYSTEM=block
DM_TARGET=multipath
DM_ACTION=PATH_REINSTATED
DM_SEQNUM=2
DM_PATH=8:32
DM_NR_VALID_PATHS=1
DM_NAME=mpath2
DM_UUID=mpath-35333333000002328
MINOR=3
MAJOR=253
SEQNUM=1131VoldListen and DispatchVold的工作流程比较简单，开机后它主要是启动了2个Listener：CommandListener，
NetlinkManager，它们针对监听的内容进行了过滤，所以不会出现“打架”的情况。拿到uevent事件后，分别dispatch到自己的下级模块。大部分的工作都是统一

到VolumeManager里面来处理的。

下面举一个插入U盘的例子。
1)NetlinkManager监听到事件后，通过NetlinkHandlerdispatch到VolumeManager.handleBlockEvent函数。2)如果系统里面还没有设备节点，则创建一个。
mknod(device,mode, dev) ,创建的设备文件:
/dev/block/vold/8:13)得到uuid号.
getVolumeUUID(),本例的结果是1E37-C6B34)生成DirectVolume对象，反馈信息到kernel.
mVm->getBroadcaster()->sendBroadcast(ResponseCode::VolumeDiskInserted,
)
反馈VolumeDiskInserted到kernel.5)CommandListener监听到uevent事件，dispatch到VolumeCmd.
VolumeCmd::runCommand --> rc = vm->mountVolume(argv[2]);
Volume::mountVol()
Ntfs::doMount(devicePath,"/mnt/secure/staging", fals,)
doMount结束后，U盘被mount到了/mnt/usb/sda1,可以被正常使用。Coldboot这个功能利用uevnet文件作为与驱动层的接口，直接写入add事件，达到重新初始化的目的。
我们也可以利用这个特性来，初始化一些设备。
coldboot("/sys/block");
fd= openat(dfd, "uevent", O_WRONLY);
write(fd,"add\n", 4); ——代码里面通过递归，写了/sys/block目录下，所有的uevent文件。配置路径：一般情况下是device/路径下的fstab文件，如fstab.xx文件。它在init.rc文件里面被include。
on fs
.....
mount_all/fstab.xxinit解析该文件后，会做system/core/init/builtins.c::do_mount_all.顾名思义，会mount文件里面配置的设备。格式：

<src>  <mnt_point>  <type>  <mnt_flags>
<fs_mgr_flags>

src

:sysfs下面的设备文件路径。

fs_mgr_flags

:这个不太好理解，官网上的解释是：“

Vold

ignores
any lines in the unified fstab that do not include the

voldmanaged=

flag in this field. Thisflag must be followed by a label describing the card, and apartition number or the word

auto

. Hereis an example:

voldmanaged=sdcard:auto

.Other
possible flags are

nonremovable

,

encryptable=sdcard

, and

noemulatedsd

." ——说实在的，也看不太明白。当不明白的时候，代码是最好的解释。我搜索了一下代码（system/core/fs_mgr/fs_mgr.c）：if(fstab->recs[i].fs_mgr_flags & MF_WAIT)wait_for_file(fstab->recs[i].blk_device,WAIT_TIMEOUT);WAIT标志位，就是等待设备文件(<src>)的是否创建。如：/dev/block/platform/xxxx /system ext4 ro waitmount/system的时候，会等待"/dev/block/platform/xxxx"这个文件，系统初始化是一个异步处
理过程， 执行到这一步的时候，
需要waitmount所需要的资源已经足够。if(fstab->recs[i].fs_mgr_flags & MF_CHECK)check_fs(fstab->recs[i].blk_device,fstab->recs[i].fs_type,CHECK标志位，表示需要检查EXT2/3/4文件系统。if((fstab->recs[i].fs_mgr_flags & MF_CRYPT)mount("tmpfs",fstab[i].mnt_point,"tmpfs",CRYPT标志位，表示mounttmpfs文件系统。SDCardSD卡，在andorid系统上面不同于U盘，它有个特殊的地方：App会存储它的数据到主SD卡里面。如果在initrc文件里面，做了下面类似的配置：

exportEXTERNAL_STORAGE /storage/sdcard0

Andorid系统会使用

/storage/sdcard0,

做为

App

的数据存储卡。会对该

SD

卡做一些安全处理，使得每个

App

只能访问自己的目录，而不能去随意访问别人的目录。

也可以配置使用内部的存储器(Flash)来模拟主SDCard,类似下面的配置。

exportEXTERNAL_STORAGE
/storage/emulated/legacy

exportEMULATED_STORAGE_SOURCE
/mnt/shell/emulated

export EMULATED_STORAGE_TARGET
/storage/emulatedon fssetprop ro.crypto.fuse_sdcard true

    service sdcard /system/bin/sdcard
-u 1023 -g 1023 -l

     /data/media /mnt/shell/emulated

不同的系统,估计会有一些差异。