9.2　Vold的原理与机制分析

Vold是Volume Daemon的缩写，它是Android平台中外部存储系统的管控中心，是一个比较重要的进程。虽然它的地位很重要，但其代码结构却远没有前面的Audio和Surface系统复杂。欣赏完Audio和Surface的大气磅礴后，再来感受一下Vold的小巧玲珑也会别有一番情趣。Vold的架构可用图9-1来表示：

图　9-1　Vold架构图

从上图中可知：

Vold中的NetlinkManager模块（简称NM）接收来自Linux内核的uevent消息。例如SD卡的插拔等动作都会引起Kernel向NM发送uevent消息。

NM将这些消息转发给VolumeManager模块（简称VM）。VM会对应做一些操作，然后把相关信息通过CommandListener（简称CL）发送给MountService,MountService根据收到的消息会发送相关的处理命令给VM做进一步的处理。例如待SD卡插入后，VM会将来自NM的“Disk Insert”消息发送给MountService，而后MountService则发送“Mount”指令给Vold，指示它挂载这个SD卡。

CL模块内部封装了一个Socket用于跨进程通信。它在Vold进程中属于监听端（即服务端），而它的连接端（即客户端）则是MountService。它一方面接收来自MountService的控制命令（例如卸载存储卡、格式化存储卡等），另一方面VM和NM模块又会通过它将一些信息发送给MountService。

相比于Audio和Surface系统，Vold的架构确实比较简单，并且Vold和MountService所在的进程（这个进程其实就是system_server）在进行进程间通信时，也没有利用Binder机制，而是直接使用了Socket，这样，在代码量和程序中类的派生关系上就会简单不少。

9.2.1　Netlink和Uevent介绍

在分析Vold的代码前，先介绍一下Linux系统中的Netlink和Uevent。

1.Netlink介绍

Netlink是Linux系统中用户空间进程和Kernel进行通信的一种机制，通过这种机制，位于用户空间的进程可以接收来自Kernel的一些信息（例如Vold中用到的USB或SD的插拔消息），同时应用层也可通过Netlink向Kernel发送一些控制命令。

目前，Linux系统并没有为Netlink单独设计一套系统调用，而是复用了Socket的操作接口，只是在创建Socket时会有一些特殊的地方。Netlink的具体使用方法在进行代码分析时再来了解，读者目前只需知道，通过Netlink机制应用层，可接收来自Kernel的消息即可。

2.Uevent介绍

Uevent和Linux的Udev设备文件系统及设备模型有关系，它实际上就是一串字符串，字符串的内容可告知发生了什么事情。下面通过一个实例来直观感受Uevent。

在SD卡插入手机后（我们这里以SD卡为例），系统会检测到这个设备的插入，然后内核会通过Netlink发送一个消息给Vold,Vold将根据接收到的消息进行处理，例如挂载这个SD卡。内核发送的这个消息，就是Uevent，其中U代表User space（应用层空间）。下面看SD卡插入时Vold截获到的Uevent消息。在我的G7手机上，Uevent的内容如下，注意，其中//号或/**/号中的内容是为方便读者理解而加的注释：

[—＞SD卡插入的Uevent消息]

//mmc表示MultiMedia Card，这里统称为SD卡。

add@/devices/platform/msm_sdcc.2/mmc_host/mmc1/mmc1：c9f2/block/mmcblk0

ACTION=add//add表示设备插入，另外还有remove和change等动作。

//DEVPATH表示该设备位于/sys目录中的设备路径。

DEVPATH=/devices/platform/msm_sdcc.2/mmc_host/mmc1/mmc1：c9f2/block/mmcblk0

/*

SUBSYSTEM表示该设备属于哪一类设备，block为块设备，磁盘也属于这一类设备，另外还有

character（字符）设备等类型。

*/

SUBSYSTEM=block

MAJOR=179//MAJOR和MINOR分别表示该设备的主次设备号，二者联合起来可以标识一个设备。

MINOR=0

DEVNAME=mmcblk0

DEVTYPE=disk//设备Type为disk。

NPARTS=3//这个表示该SD卡上的分区，我的SD卡上有三块分区。

SEQNUM=1357//序号

由于我的SD卡上有分区，所以还会接收到和分区相关的Uevent。简单看一下：

[—＞SD卡插入后和分区相关的Uevent消息]

add@/devices/platform/msm_sdcc.2/mmc_host/mmc1/mmc1：c9f2/block/mmcblk0/mmcbl k0p1

ACTION=add

//比上面那个DEVPATH多了一个mmcblk0p1。

DEVPATH=/devices/platform/msm_sdcc.2/mmc_host/mmc1/mmc1：c9f2/block/mmcblk0/mmcblk0p1

SUBSYSTEM=block

MAJOR=179

MINOR=1

DEVNAME=mmcblk0p1

DEVTYPE=partition//设备类型变为partition，表示分区。

PARTN=1

SEQNUM=1358

通过上面的实例，我们和Uevent来了一次亲密接触，具体到Vold，也就是内核通过Uevent告知外部存储系统发生了哪些事情，那么Uevent在什么情况下会由Kernel发出呢？

当设备发生变化时，这会引起Kernel发送Uevent消息，例如设备的插入和拔出等。如果Vold在设备发生变化之前已经建立了Netlink IPC通信，那么Vold可以接收到这些Uevent消息。这种情况是由设备发生变化而触发的。

设备一般在/sys对应的目录下有一个叫uevent的文件，往该文件中写入指定的数据，也会触发Kernel发送和该设备相关的Uevent消息，这是由应用层触发的。例如Vold启动时，会往这些uevent文件中写数据，通过这种方式促使内核发送Uevent消息，这样Vold就能得到这些设备的当前信息了。

根据上面的介绍可知，Netlink和Uevent的目的，就是让Vold随时获悉外部存储系统的信息，这至关重要。我们总不会希望发生诸如SD卡都被拔了，而Vold却一无所知的情况吧？