作者:gzshun

写了好几篇文章,花儿都快谢了,终于轮到Framework发挥领导的身份了,Framework作为界面与vold之间的桥梁,用户是Framework的大爷,那么Framework就是Vold的大哥大,Framework发出一个命令,Vold不敢不遵从,只能照着Framework的意思照办,千万不能出差错,不然Android就要丢大脸了,登不上三国争霸的舞台,iOS VS Android VS WP7?
在Framework里面,有一个目录是用来存放一些Java的系统服务,这些都在后台跑着,在:/android-2.2r2/frameworks/base/services/java/com/android/server目录下,比较重要的是这两个源文件:MountService.java和NativeDaemonConnector.java。
这里先列出在Vold中,VolumeCmd类处理的一些磁盘操作命令,这些命令均是有Framework下发的:
1.volume list:Framework先得到系统目前存在几个Volume对象,需要获取到这些对象的标签;
2.volume debug:设置USB调试模式
3.volume mount sdcard:挂载SD卡
4.volume unmount force:卸载SD卡
5.volume format sdcard:格式化SD卡
6.volume share sdcard ums:开启SD卡的OTG功能(大容量存储),也就是连接电脑
7.volume unshare sdcard ums:关闭SD卡的OTG功能(大容量存储)
8.volume shared sdcard ums:获取目前OTG的开启状态,就是是否连接电脑的状态。
以下分别列出每个命令的下发函数,对Java不熟,但看得懂程序的流程,真是惭愧啊。

一、Framework磁盘管理服务的开启?

在NativeDaemonConnector服务里面,开始监听底层Vold发送过来的磁盘热插拔事件的状态信息,当收到底层广播上来的状态,调用MountService服务中的onDaemonConnected函数进行处理,当然这是开机第一次去获取信息的,也就是下发"volume list"命令。

1. public void run() {  
2. while (true) {  
3. try {  
4. /*开始监听底层广播信息*/  
5.             listenToSocket();  
6. catch (Exception e) {  
7. "Error in NativeDaemonConnector", e);  
8.             SystemClock.sleep(5000);  
9.         }  
10.     }  
11. }  
12. private void listenToSocket() throws IOException {  
13. /*函数太长,以下是执行顺序*/  
14. //连接SOCKET  
15.     socket.connect(address);  
16.     ->  
17. /*调用该函数来处理下发"volume list"命令的反馈结果*/  
18.     mCallbacks.onDaemonConnected();  
19.     ->  
20. /*处理磁盘的状态*/  
21.     mCallbacks.onEvent(code, event, tokens);  
22. }


以上两个比较重要的函数在MountService当中,处理相当多的内容,源码太长。


下发volume list命令,Framework收到反馈值,将调用onDaemonConnected函数获取到了磁盘的标签,挂载点与状态,然后调用doGetShareMethodAvailable函数判断现在是否连接OTG,若连接OTG,那么调用doShareUnshareVolume函数下发otg连接命令(volume share sdcard ums)。


二、Vold与Framework如何通信?
onEvent主要是处理状态信息的解析,将每一种状态进行判断,并调用相应的操作函数。比如此时vold发送一个VolumeDiskInserted状态,意味着系统插入一个磁盘,于是onEvent就调用doMountVolume挂载函数进行下发命令(volume mount sdcard)。
在系统使用当中,用户可能会插入,移除,挂载,卸载,格式化磁盘,那么这儿多状态如何告诉Framework呢?之前已经说过,vold使用了setState函数来广播磁盘的状态消息,使得Framework能够及时地判断下发什么命令与操作。该函数在Volume.cpp源文件中,先贴出setState源码看看:


1. void Volume::setState(int state) {  
2. char msg[255];  
3. int oldState = mState;  
4.   
5. if (oldState == state) {  
6. "Duplicate state (%d)\n", state);  
7. return;  
8.     }  
9.   
10.     mState = state;  
11.   
12. "Volume %s state changing %d (%s) -> %d (%s)", mLabel,  
13.          oldState, stateToStr(oldState), mState, stateToStr(mState));  
14. sizeof(msg),  
15. "Volume %s %s state changed from %d (%s) to %d (%s)", getLabel(),  
16.              getMountpoint(), oldState, stateToStr(oldState), mState,  
17.              stateToStr(mState));  
18.   
19.     mVm->getBroadcaster()->sendBroadcast(ResponseCode::VolumeStateChange,  
20. false);  
21. }


可以看到,setState函数将磁盘的label,mountpoint,oldstate,statestr,newstate,statestr消息通知给Framework,这样Framework就知道vold中SD卡的新旧状态。然后调用通过SocketListener类继承下来的sendBroadcast函数广播消息,反馈码是ResponseCode::VolumeStateChange,代表状态改变的消息。


这里可能有个疑问,vold广播这么多消息,Framework是如何分清哪条消息是代表哪一类的反馈消息呢?


广播消息在开头使用了ResponseCode类提供的一些状态反馈码,每一类消息都用一个反馈码,这样Framework的MountService服务能够很快的判断出类型。之前的文章说过了,这里列出几个重要的反馈码:

1. static const int VolumeStateChange         = 605;//磁盘状态改变的反馈码  
2. static const int ShareAvailabilityChange   = 620;//OTG状态改变的反馈码  
3. static const int VolumeDiskInserted        = 630;//插入磁盘的反馈码  
4. static const int VolumeDiskRemoved         = 631;//移除磁盘的反馈码  
5. static const int VolumeBadRemoval          = 632;//没有安全删除地移除磁盘的反馈码。



setState函数只负责磁盘状态改变的广播,其他插入磁盘或者移除磁盘的都是直接调用sendBroadcast函数来广播,这里贴出插拔事件的广播函数:


1. void DirectVolume::broadcastDiskAdded()  
2. {  
3.     setState(Volume::State_Idle);  
4.   
5. char msg[255];  
6.   
7. sizeof(msg), "Volume %s %s disk inserted (%d:%d)",  
8.              getLabel(), getMountpoint(), mDiskMajor, mDiskMinor);  
9. false);  
10. }


三、下发操作命令?


volume mount sdcard:

1. public int mountVolume(String path) {  
2.     validatePermission(android.Manifest.permission.MOUNT_UNMOUNT_FILESYSTEMS);  
3.   
4.     waitForReady();  
5. return doMountVolume(path);  
6. }


volume unmount force:


1. public void unmountVolume(String path, boolean force) {  
2.     validatePermission(android.Manifest.permission.MOUNT_UNMOUNT_FILESYSTEMS);  
3.     waitForReady();  
4.   
5.     String volState = getVolumeState(path);  
6. if (DEBUG_UNMOUNT) Slog.i(TAG, "Unmounting " + path + " force = " + force);  
7. if (Environment.MEDIA_UNMOUNTED.equals(volState) ||  
8.             Environment.MEDIA_REMOVED.equals(volState) ||  
9.             Environment.MEDIA_SHARED.equals(volState) ||  
10.             Environment.MEDIA_UNMOUNTABLE.equals(volState)) {  
11. // Media already unmounted or cannot be unmounted.  
12. // TODO return valid return code when adding observer call back.  
13. return;  
14.     }  
15. new UnmountCallBack(path, force);  
16.     mHandler.sendMessage(mHandler.obtainMessage(H_UNMOUNT_PM_UPDATE, ucb));  
17. }


volume format sdcard:


1. public int formatVolume(String path) {  
2.     validatePermission(android.Manifest.permission.MOUNT_FORMAT_FILESYSTEMS);  
3.     waitForReady();  
4.   
5. return doFormatVolume(path);  
6. }


volume share sdcard ums

volume unshare sdcard ums:


1. private void doShareUnshareVolume(String path, String method, boolean enable) {  
2. // TODO: Add support for multiple share methods  
3. if (!method.equals("ums")) {  
4. throw new IllegalArgumentException(String.format("Method %s not supported", method));  
5.     }  
6.   
7. try {  
8.         mConnector.doCommand(String.format(  
9. "volume %sshare %s %s", (enable ? "" : "un"), path, method));  
10. catch (NativeDaemonConnectorException e) {  
11. "Failed to share/unshare", e);  
12.     }  
13. }


volume shared sdcard ums:

1. private boolean doGetVolumeShared(String path, String method) {  
2. "volume shared %s %s", path, method);  
3.     ArrayList<String> rsp;  
4.   
5. try {  
6.         rsp = mConnector.doCommand(cmd);  
7. catch (NativeDaemonConnectorException ex) {  
8. "Failed to read response to volume shared " + path + " " + method);  
9. return false;  
10.     }  
11.   
12. for (String line : rsp) {  
13. " ");  
14. if (tok.length < 3) {  
15. "Malformed response to volume shared " + path + " " + method + " command");  
16. return false;  
17.         }  
18.   
19. int code;  
20. try {  
21.             code = Integer.parseInt(tok[0]);  
22. catch (NumberFormatException nfe) {  
23. "Error parsing code %s", tok[0]));  
24. return false;  
25.         }  
26. if (code == VoldResponseCode.ShareEnabledResult) {  
27. return "enabled".equals(tok[2]);  
28. else {  
29. "Unexpected response code %d", code));  
30. return false;  
31.         }  
32.     }  
33. "Got an empty response");  
34. return false;  
35. }

在Framework中的磁盘管理部分,也涉及到很多代码,源码太多,只贴出比较重要的功能模块代码。


四、UI的处理
从vold走到了Framework,最后一层就是UI,是用户操作磁盘的界面。有Android手机的哥们儿都知道,在设置里面可以挂载,卸载与格式化SD卡。当然这图形界面不是咱擅长的,需要Java的功底与XML,那边主要就是界面的实现。
UI的源码路径是:/android-2.2r2/packages/apps/Settings/src/com/android/settings/deviceinfo/Memory.java
我们可以发现,在Android手机的设置界面,或者主页面,只要插入SD卡或者移除SD卡,都会有相应的提示,

1.这些磁盘状态是如何与UI通信的呢?
在MountService服务中,每次改变状态,都会调用updatePublicVolumeState函数,从意思上看,可以理解成:更新一个公用的磁盘状态。这个函数就是起到了这么一个作用,这会设置到Environment类中的一个变量中,这样UI就能够取到磁盘的状态。

2.UI是如何调用Framework中的函数的?
前面有提到过,UI想要调用Framework中的MountService服务中的函数,比如以注册的方式来得到调用操作磁盘函数的权限。以下贴出UI中,Memory.java源码中注册MountService磁盘操作函数的方法:

    1. private synchronized IMountService getMountService() {  
    2. if (mMountService == null) {  
    3. /*调用了getService函数来注册"mount"服务的操作权限*/  
    4. "mount");  
    5. if (service != null) {  
    6.            mMountService = IMountService.Stub.asInterface(service);  
    7. else {  
    8. "Can't get mount service");  
    9.        }  
    10.    }  
    11. return mMountService;  
    12. }



    来看一个挂载SD卡的操作函数,就知道如何来调用Framework系统服务的函数:

    1. private void mount() {  
    2. /*先注册*/  
    3.     IMountService mountService = getMountService();  
    4. try {  
    5. if (mountService != null) {  
    6. /*挂载SD卡*/  
    7.             mountService.mountVolume(Environment.getExternalStorageDirectory().toString());  
    8. else {  
    9. "Mount service is null, can't mount");  
    10.         }  
    11. catch (RemoteException ex) {  
    12.     }  
    13. }



    3.UI获取SD卡的当前状态


    在第一点已经解释过了,这里再仔细的说明下:


    SD卡的状态是这样获取到的:


    Vold  (setState)--> 


    MountService  (onEvent)--> 


    MountService  (updatePublicVolumeState)--> 


    UI  (getExternalStorageState)



    Vold调用setState函数广播SD卡的状态,Framework的MountService服务通过onEvent函数收到该状态消息,调用updatePublicVolumeState函数设置到Environment中的一个变量中,UI再通过Environment.getExternalStorageState函数获取到最新状态,于是UI调用updateMemoryStatus函数将最新状态设置到界面,这样用户就能看到状态的改变。
    (用户都会发现,挂载或卸载SD卡,状态由挂载变为卸载需要一小段时间,这中间就是经过这些处理来得到的,包括上层发送命令->底层解析命令调用相应函数->操作完成后发送操作结果->最后将SD卡的最新状态广播给Framework,并设置到UI。这中间涉及到很多东西,再加上Java虚拟机的速度,于是界面就有一个停顿的时间)。
    以下贴出UI状态的更新代码:

    五、好聚好散

    1. private void updateMemoryStatus() {  
    2.     String status = Environment.getExternalStorageState();  
    3. "";  
    4. if (status.equals(Environment.MEDIA_MOUNTED_READ_ONLY)) {  
    5.         status = Environment.MEDIA_MOUNTED;  
    6.         readOnly = mRes.getString(R.string.read_only);  
    7.     }  
    8.   
    9. false);  
    10.   
    11. if (status.equals(Environment.MEDIA_MOUNTED)) {  
    12. try {  
    13.             File path = Environment.getExternalStorageDirectory();  
    14. new StatFs(path.getPath());  
    15. long blockSize = stat.getBlockSize();  
    16. long totalBlocks = stat.getBlockCount();  
    17. long availableBlocks = stat.getAvailableBlocks();  
    18.               
    19.             mSdSize.setSummary(formatSize(totalBlocks * blockSize));  
    20.             mSdAvail.setSummary(formatSize(availableBlocks * blockSize) + readOnly);  
    21.   
    22. true);  
    23.             mSdMountToggle.setTitle(mRes.getString(R.string.sd_eject));  
    24.             mSdMountToggle.setSummary(mRes.getString(R.string.sd_eject_summary));  
    25.   
    26. catch (IllegalArgumentException e) {  
    27. // this can occur if the SD card is removed, but we haven't received the   
    28. // ACTION_MEDIA_REMOVED Intent yet.  
    29.             status = Environment.MEDIA_REMOVED;  
    30.         }  
    31.           
    32. else {  
    33.         mSdSize.setSummary(mRes.getString(R.string.sd_unavailable));  
    34.         mSdAvail.setSummary(mRes.getString(R.string.sd_unavailable));  
    35.   
    36.   
    37. if (status.equals(Environment.MEDIA_UNMOUNTED) ||  
    38.             status.equals(Environment.MEDIA_NOFS) ||  
    39.             status.equals(Environment.MEDIA_UNMOUNTABLE) ) {  
    40. true);  
    41. true);  
    42.             mSdMountToggle.setTitle(mRes.getString(R.string.sd_mount));  
    43.             mSdMountToggle.setSummary(mRes.getString(R.string.sd_mount_summary));  
    44. else {  
    45. false);  
    46.             mSdMountToggle.setTitle(mRes.getString(R.string.sd_mount));  
    47.             mSdMountToggle.setSummary(mRes.getString(R.string.sd_insert_summary));  
    48.         }  
    49.     }  
    50.   
    51.     File path = Environment.getDataDirectory();  
    52. new StatFs(path.getPath());  
    53. long blockSize = stat.getBlockSize();  
    54. long availableBlocks = stat.getAvailableBlocks();  
    55. "memory_internal_avail").setSummary(formatSize(availableBlocks * blockSize));  
    56. }


    终于将Android系统磁盘管理的这部分给over了,现在我深深地敬佩系统设计人员,他们都是非凡的人才,再次感谢谷歌对Android社区的贡献。先不说谷歌有没有对Android的开源,或者一些专利的事,但在我眼里,Google是非常强大的公司,向他学习,没错的。


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