9.2.4 VolumeManager模块分析
最后更新于：2022-04-02 05:53:19
Vold使用VM模块的流程是：
- 调用Instance创建一个VM对象。
- 调用setBroadcaster设置CL对象，这个函数和NM的setBroadcaster一样，所以本节不再介绍它。
- 调用start启动VM。
- 调用process_config配置VM。
现在来看除setBroadcaster之外的三个函数。
1. 创建VM和start的分析
VM的创建及start函数都非常简单，代码如下所示。
**VolumeManager.cpp**
~~~
VolumeManager *VolumeManager::Instance() {
if(!sInstance)
sInstance = new VolumeManager();
returnsInstance;
}
~~~
可以看到，VM也采用了单例的模式，所以全进程只会存在一个VM对象。
下面看VM的start：
**VolumeManager.cpp**
~~~
int VolumeManager::start() {
return 0;
}
~~~
start很简单，没有任何操作。
2. process_config的分析
process_config函数会根据配置文件配置VM对象，其代码如下所示：
**Main.cpp**
~~~
static int process_config(VolumeManager *vm) {
FILE*fp;
int n= 0;
charline[255];
//读取/etc/vold.fstab文件
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"))) {
goto out_syntax;
}
if(!(label = strsep(&next, " \t"))) {
goto out_syntax;
}
if(!(mount_point = strsep(&next, " \t"))) {
goto out_syntax;
}
if(!strcmp(type, "dev_mount")) {
DirectVolume *dv = NULL;
char *part, *sysfs_path;
if (!(part = strsep(&next, " \t"))) {
......
goto out_syntax;
}
if (strcmp(part, "auto") && atoi(part) == 0) {
goto out_syntax;
}
if (!strcmp(part, "auto")) {
//①构造一个DirectVolume对象
dv = new DirectVolume(vm, label, mount_point, -1);
} else {
dv = new DirectVolume(vm, label, mount_point, atoi(part));
}
while((sysfs_path = strsep(&next, " \t"))) {
//②添加设备路径
if (dv->addPath(sysfs_path)) {
......
goto out_fail;
}
}
//为VolumeManager对象增加一个DirectVolume对象
vm->addVolume(dv);
}
......
}
......
return-1;
}
~~~
从上面代码中发现，process_config的主要功能就是解析/etc/vold.fstab。这个文件的作用和Linux系统中的fstab文件很类似，就是设置一些存储设备的挂载点，我的HTC G7手机上这个文件的内容如图9-3所示：
:-: 
图9-3 我的手机上vold.fstab内容
从上图的红框中可知：
- sdcard为volume的名字。
- /mnt/sdcard表示mount的位置。
- 1表示使用存储卡上的第一个分区，auto表示没有分区。现在有很多定制的ROM要求SD卡上存在多个分区。
- /devices/xxxx等内容表示MMC设备在sysfs中的位置。
根据G7的vold.fstab文件，可以构造一个DirectVolume对象。
注意，根据手机刷的ROM的不同，vold.fstab文件会有较大差异。
3. DirectVolume的分析
DirectVolume从Volume类派生，可把它看成是一个外部存储卡（例如一张SD卡）在代码中的代表物。它封装了对外部存储卡的操作，例如加载/卸载存储卡、格式化存储卡等。
下面是process_config函数中和DirectVolume相关的地方：
- 一个是创建DirectVolume。
- 另一个是调用DirectVolume的addpath函数。
它们的代码如下所示：
**DirectVolume.cpp**
~~~
DirectVolume::DirectVolume(VolumeManager *vm,const char *label,
const char*mount_point, int partIdx) :
Volume(vm, label, mount_point) {//初始化基类
/*
注意其中的参数：
label为”sdcard”,mount_point为”/mnt/sdcard”,partIdx为1
*/
mPartIdx = partIdx;
//PathCollection定义为typedef android::List PathCollection
//其实就是一个字符串list
mPaths= new PathCollection();
for(int i = 0; i < MAX_PARTITIONS; i++)
mPartMinors[i] = -1;
mPendingPartMap = 0;
mDiskMajor = -1; //存储设备的主设备号
mDiskMinor = -1; //存储设备的次设备号，一个存储设备将由主次两个设备号标识。
mDiskNumParts = 0;
//设置状态为NoMedia
setState(Volume::State_NoMedia);
}
//再来看addPath函数，它主要目的是添加设备在sysfs中的路径，G7的vold.fstab上有两个路
//径，见图9-3中的最后一行。
int DirectVolume::addPath(const char *path) {
mPaths->push_back(strdup(path));
return0;
}
~~~
这里简单介绍一下addPath的作用。addPath把和某个存储卡接口相关的设备路径与这个DirectVolume绑定到一起，并且这个设备路径和Uevent中的DEVPATH是对应的，这样就可以根据Uevent的DEVPATH找到是哪个存储卡的DirectVolume发生了变动。当然手机上目前只有一个存储卡接口，所以Vold也只有一个DirectVolume。
4. NM和VM交互
在分析NM模块的数据处理时发现，NM模块接收到Uevent事件后，会调用VM模块进行处理，下面来看这块的内容。
先回顾一下NM调用VM模块的地方，代码如下所示：
**NetlinkHandler.cpp**
~~~
void NetlinkHandler::onEvent(NetlinkEvent *evt){
VolumeManager *vm = VolumeManager::Instance();
constchar *subsys = evt->getSubsystem();
......
if (!strcmp(subsys, "block")) {
vm->handleBlockEvent(evt); //调用VM的handleBlockEvent
} elseif (!strcmp(subsys, "switch")) {
vm->handleSwitchEvent(evt);//调用VM的handleSwitchEvent
}
......
}
~~~
在上面代码中，如果Uevent是block子系统，则调用handleBlockEvent；如果是switch，则调用handleSwitchEvent。handleSwitchEvent主要处理SD卡挂载磁盘的通知，比较简单。这里只分析handleBlockEvent事件。
**VolumeManager.cpp**
~~~
void VolumeManager::handleBlockEvent(NetlinkEvent*evt) {
constchar *devpath = evt->findParam("DEVPATH");
/*
前面在process_config中构造的DirectVolume对象保存在了mVolumes中，它的定义如下：
typedef android::ListVolumeCollection，也是一个列表。
注意它保存的是Volume指针，而我们的DirectVolume是从Volume派生的
*/
VolumeCollection::iterator it;
boolhit = false;
for (it = mVolumes->begin(); it !=mVolumes->end(); ++it) {
//调用每个Volume的handleBlockEvent事件，就我的G7手机而言，实际上将调用
//DirectVolume的handleBlockEvent函数。
if(!(*it)->handleBlockEvent(evt)) {
hit = true;
break;
}
}
}
~~~
NM收到Uevent消息后，DirectVolume也将应声而动，它的handleBlockEvent的处理是：
**DirectVolume.cpp**
~~~
int DirectVolume::handleBlockEvent(NetlinkEvent*evt) {
constchar *dp = evt->findParam("DEVPATH");
PathCollection::iterator it;
//将Uevent的DEVPATH和addPath添加的路径进行对比，判断属不属于自己管理的范围。
for(it = mPaths->begin(); it != mPaths->end(); ++it) {
if(!strncmp(dp, *it, strlen(*it))) {
int action = evt->getAction();
const char *devtype = evt->findParam("DEVTYPE");
if (action == NetlinkEvent::NlActionAdd) {
int major = atoi(evt->findParam("MAJOR"));
int minor = atoi(evt->findParam("MINOR"));
char nodepath[255];
snprintf(nodepath,
sizeof(nodepath),"/dev/block/vold/%d:%d",
major, minor);
//创建设备节点
if (createDeviceNode(nodepath, major, minor)) {
......
}
if (!strcmp(devtype, "disk")) {
handleDiskAdded(dp, evt);//添加一个磁盘
} else {
/*
对于有分区的SD卡，先收到上面的“disk”消息，然后每个分区就会收到
一个分区添加消息。
*/
handlePartitionAdded(dp,evt);
}
} else if (action == NetlinkEvent::NlActionRemove) {
......
} else if (action == NetlinkEvent::NlActionChange) {
......
}
......
return 0;
}
}
errno= ENODEV;
return-1;
}
~~~
关于DirectVolume针对不同Uevent的具体处理方式，后面将通过一个SD卡插入案例来分析。
5. VM模块的总结
从前面的代码分析中可知，VM模块的主要功能是管理Android系统中的外部存储设备。图9-4描述了VM模块的功能：
:-: 
图9-4 VM模块的职责
通过对上图和前面代码的分析可知：
- SD卡的变动（例如热插拔）将导致Kernel发送Uevent消息给NM模块。
- NM模块调用VM模块处理这些Uevent消息。
- VM模块遍历它所持有的Volume对象，Volume对象根据addPath添加的DEVPATH和Uevent消息中的DEVPATH来判断，自己是否可以处理这个消息。
至于Volume到底如何处理Uevent消息，将通过一个实例来分析。
';