Android-Vold, Framework和UI的通信

Framework作为界面与vold之间的桥梁，用户是Framework的 用户，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，iOS VS Android VS WP
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。

[cpp] view plain copy

1. publicvoidrun(){
2. while(true){
3. try{
4. /*开始监听底层广播信息*/
5. listenToSocket();
6. }catch(Exceptione){
7. Slog.e(TAG,"ErrorinNativeDaemonConnector",e);
8. SystemClock.sleep(5000);
9. }
10. }
11. }
12. privatevoidlistenToSocket()throwsIOException{
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"volumelist"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：

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1. voidVolume::setState(intstate){
2. charmsg[255];
3. intoldState=mState;
5. if(oldState==state){
6. SLOGW("Duplicatestate(%d)\n",state);
7. return;
8. }
10. mState=state;
12. SLOGD("Volume%sstatechanging%d(%s)->%d(%s)",mLabel,
13. oldState,stateToStr(oldState),mState,stateToStr(mState));
14. snprintf(msg,sizeof(msg),
15. "Volume%s%sstatechangedfrom%d(%s)to%d(%s)",getLabel(),
16. getMountpoint(),oldState,stateToStr(oldState),mState,
17. stateToStr(mState));
19. mVm->getBroadcaster()->sendBroadcast(ResponseCode::VolumeStateChange,
20. msg,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：

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1. staticconstintVolumeStateChange=605;//磁盘状态改变的反馈码
2. staticconstintShareAvailabilityChange=620;//OTG状态改变的反馈码
3. staticconstintVolumeDiskInserted=630;//插入磁盘的反馈码
4. staticconstintVolumeDiskRemoved=631;//移除磁盘的反馈码
5. staticconstintVolumeBadRemoval=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：

[cpp] view plain copy

1. voidDirectVolume::broadcastDiskAdded()
2. {
3. setState(Volume::State_Idle);
5. charmsg[255];
7. snprintf(msg,sizeof(msg),"Volume%s%sdiskinserted(%d:%d)",
8. getLabel(),getMountpoint(),mDiskMajor,mDiskMinor);
9. mVm->getBroadcaster()->sendBroadcast(ResponseCode::VolumeDiskInserted,msg,false);
10. }

三、下发操作命令？

volume mount sdcard:

[cpp] view plain copy

1. publicintmountVolume(Stringpath){
2. validatePermission(android.Manifest.permission.MOUNT_UNMOUNT_FILESYSTEMS);
4. waitForReady();
5. returndoMountVolume(path);
6. }

volume unmount force:

[cpp] view plain copy

1. publicvoidunmountVolume(Stringpath,booleanforce){
2. validatePermission(android.Manifest.permission.MOUNT_UNMOUNT_FILESYSTEMS);
3. waitForReady();
5. StringvolState=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. //Mediaalreadyunmountedorcannotbeunmounted.
12. //TODOreturnvalidreturncodewhenaddingobservercallback.
13. return;
14. }
15. UnmountCallBackucb=newUnmountCallBack(path,force);
16. mHandler.sendMessage(mHandler.obtainMessage(H_UNMOUNT_PM_UPDATE,ucb));
17. }

volume format sdcard:

[cpp] view plain copy

1. publicintformatVolume(Stringpath){
2. validatePermission(android.Manifest.permission.MOUNT_FORMAT_FILESYSTEMS);
3. waitForReady();
5. returndoFormatVolume(path);
6. }

volume share sdcard ums
volume unshare sdcard ums:

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1. privatevoiddoShareUnshareVolume(Stringpath,Stringmethod,booleanenable){
2. //TODO:Addsupportformultiplesharemethods
3. if(!method.equals("ums")){
4. thrownewIllegalArgumentException(String.format("Method%snotsupported",method));
5. }
7. try{
8. mConnector.doCommand(String.format(
9. "volume%sshare%s%s",(enable?"":"un"),path,method));
10. }catch(NativeDaemonConnectorExceptione){
11. Slog.e(TAG,"Failedtoshare/unshare",e);
12. }
13. }

volume shared sdcard ums:

[cpp] view plain copy

1. privatebooleandoGetVolumeShared(Stringpath,Stringmethod){
2. Stringcmd=String.format("volumeshared%s%s",path,method);
3. ArrayList<String>rsp;
5. try{
6. rsp=mConnector.doCommand(cmd);
7. }catch(NativeDaemonConnectorExceptionex){
8. Slog.e(TAG,"Failedtoreadresponsetovolumeshared"+path+""+method);
9. returnfalse;
10. }
12. for(Stringline:rsp){
13. String[]tok=line.split("");
14. if(tok.length<3){
15. Slog.e(TAG,"Malformedresponsetovolumeshared"+path+""+method+"command");
16. returnfalse;
17. }
19. intcode;
20. try{
21. code=Integer.parseInt(tok[0]);
22. }catch(NumberFormatExceptionnfe){
23. Slog.e(TAG,String.format("Errorparsingcode%s",tok[0]));
24. returnfalse;
25. }
26. if(code==VoldResponseCode.ShareEnabledResult){
27. return"enabled".equals(tok[2]);
28. }else{
29. Slog.e(TAG,String.format("Unexpectedresponsecode%d",code));
30. returnfalse;
31. }
32. }
33. Slog.e(TAG,"Gotanemptyresponse");
34. returnfalse;
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：

[cpp] view plain copy

1. privatesynchronizedIMountServicegetMountService(){
2. if(mMountService==null){
3. /*调用了getService函数来注册"mount"服务的操作权限*/
4. IBinderservice=ServiceManager.getService("mount");
5. if(service!=null){
6. mMountService=IMountService.Stub.asInterface(service);
7. }else{
8. Log.e(TAG,"Can'tgetmountservice");
9. }
10. }
11. returnmMountService;
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：

[cpp] view plain copy

1. privatevoidmount(){
2. /*先注册*/
3. IMountServicemountService=getMountService();
4. try{
5. if(mountService!=null){
6. /*挂载SD卡*/
7. mountService.mountVolume(Environment.getExternalStorageDirectory().toString());
8. }else{
9. Log.e(TAG,"Mountserviceisnull,can'tmount");
10. }
11. }catch(RemoteExceptionex){
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：

[cpp] view plain copy

1. privatevoidupdateMemoryStatus(){
2. Stringstatus=Environment.getExternalStorageState();
3. StringreadOnly="";
4. if(status.equals(Environment.MEDIA_MOUNTED_READ_ONLY)){
5. status=Environment.MEDIA_MOUNTED;
6. readOnly=mRes.getString(R.string.read_only);
7. }
9. mSdFormat.setEnabled(false);
11. if(status.equals(Environment.MEDIA_MOUNTED)){
12. try{
13. Filepath=Environment.getExternalStorageDirectory();
14. StatFsstat=newStatFs(path.getPath());
15. longblockSize=stat.getBlockSize();
16. longtotalBlocks=stat.getBlockCount();
17. longavailableBlocks=stat.getAvailableBlocks();
19. mSdSize.setSummary(formatSize(totalBlocks*blockSize));
20. mSdAvail.setSummary(formatSize(availableBlocks*blockSize)+readOnly);
22. mSdMountToggle.setEnabled(true);
23. mSdMountToggle.setTitle(mRes.getString(R.string.sd_eject));
24. mSdMountToggle.setSummary(mRes.getString(R.string.sd_eject_summary));
26. }catch(IllegalArgumentExceptione){
27. //thiscanoccuriftheSDcardisremoved,butwehaven'treceivedthe
28. //ACTION_MEDIA_REMOVEDIntentyet.
29. status=Environment.MEDIA_REMOVED;
30. }
32. }else{
33. mSdSize.setSummary(mRes.getString(R.string.sd_unavailable));
34. mSdAvail.setSummary(mRes.getString(R.string.sd_unavailable));
37. if(status.equals(Environment.MEDIA_UNMOUNTED)||
38. status.equals(Environment.MEDIA_NOFS)||
39. status.equals(Environment.MEDIA_UNMOUNTABLE)){
40. mSdFormat.setEnabled(true);
41. mSdMountToggle.setEnabled(true);
42. mSdMountToggle.setTitle(mRes.getString(R.string.sd_mount));
43. mSdMountToggle.setSummary(mRes.getString(R.string.sd_mount_summary));
44. }else{
45. mSdMountToggle.setEnabled(false);
46. mSdMountToggle.setTitle(mRes.getString(R.string.sd_mount));
47. mSdMountToggle.setSummary(mRes.getString(R.string.sd_insert_summary));
48. }
49. }
51. Filepath=Environment.getDataDirectory();
52. StatFsstat=newStatFs(path.getPath());
53. longblockSize=stat.getBlockSize();
54. longavailableBlocks=stat.getAvailableBlocks();
55. findPreference("memory_internal_avail").setSummary(formatSize(availableBlocks*blockSize));
56. }