platform
　　mstar828
　　android 5.0.1

在linux2.6之後，udev取代了devfs，但是在android中卻沒有udev或者mdev1，而是由ueventd程序實現了類似功能（管理裝置節點許可權、建立裝置節點）。

ueventd通過兩種方式建立裝置節點：

• 靜態，ueventd啟動時，根據在sysfs中預定義的uevent資訊建立裝置節點；
• 動態，系統執行過程中，當接收到核心uevent事件時（如插入u盤），動態建立裝置節點。

1. ueventd啟動過程

在init.rc中，當觸發條件為“early-init”時ueventd被啟動：
system/core/rootdir/init.rc

on early-init
    # Set init and its forked children's oom_adj.
    write /proc/1/oom_score_adj -1000

    # Apply strict SELinux checking of PROT_EXEC on mmap/mprotect calls.
    write /sys/fs/selinux/checkreqprot 0

    # Set the security context for the init process.
    # This should occur before anything else
 
 (e.g. ueventd) is started.
    setcon u:r:init:s0

    # Set the security context of /adb_keys if present.
    restorecon /adb_keys

    start ueventd

在執行環境中檢視命令“/sbin/ueventd”，其實它是”/init”的軟連結：

[email protected]:/ # ls sbin -l                                                 
-rwxr-x--- root     root    499152
 
 1970-01-01 08:00 adbd
-rwxr-x--- root     root   3325472 1970-01-01 08:00 healthd
lrwxrwxrwx root     root           1970-01-01 08:00 ueventd -> ../init
lrwxrwxrwx root     root           1970-01-01 08:00 watchdogd -> ../init

通過分析Android.mk可知，ueventd.c、watchdog.c與init.c被編譯成了同一個可執行檔案“/init”，並建立了軟連結“/sbin/ueventd”、“/sbin/watchdog”指向“/init”:

system/core/init/Android.mk

LOCAL_SRC_FILES:= \
    builtins.c \
    init.c \
    devices.c \
    property_service.c \
    util.c \
    parser.c \
    keychords.c \
    signal_handler.c \
    init_parser.c \
    ueventd.c \
    ueventd_parser.c \
    watchdogd.c

......

LOCAL_MODULE:= init

......

# Make a symlink from /sbin/ueventd and /sbin/watchdogd to /init
SYMLINKS := \
    $(TARGET_ROOT_OUT)/sbin/ueventd \
    $(TARGET_ROOT_OUT)/sbin/watchdogd

原來在檔案init.c的main()函式中有一個巧妙的處理：可以通過判斷第一個執行引數來啟動不同的程序：

• 如果執行“./ueventd”，進入第一個條件分支，執行uevent_main()函式；
• 如果執行“./watchdog”，進入第二個條件分支，執行watchdogd_main()函式；
• 如果執行”./init”，跳過所有分支條件，繼續執行main()函式。

system/core/init/init.c

int main(int argc, char **argv)
{

    ......

    if (!strcmp(basename(argv[0]), "ueventd"))
        return ueventd_main(argc, argv);

    if (!strcmp(basename(argv[0]), "watchdogd"))
        return watchdogd_main(argc, argv);

    ......

}

因此，指令碼init.rc中的命令“start ueventd”最終執行的是ueventd_main()函式。

2. ueventd程式碼分析

2.1 main

ueventd_main()函式就是ueventd程序的主體，實現了以下幾個功能：

• 解析ueventd.rc檔案，管理裝置節點許可權；
• 遞迴掃描/sys目錄，根據uevent檔案，靜態建立裝置節點；
• 通過netlink獲取核心uevent事件，動態建立裝置節點。

system/core/init/ueventd.c

int ueventd_main(int argc, char **argv)
{
    struct pollfd ufd;
    int nr;
    char tmp[32];

    INFO("starting ueventd\n");

    ......

    // 解析ueventd.rc檔案
    ueventd_parse_config_file("/ueventd.rc");

    // 解析廠商相關的ueventd.$(TARGET_BOARD_PLATFORM).rc檔案
    snprintf(tmp, sizeof(tmp), "/ueventd.%s.rc", hardware);
    ueventd_parse_config_file(tmp);

    // 建立netlink sockfd(全域性變數device_fd)，用於監聽uevent事件
    // 執行coldboot，遞迴掃描/sys目錄下uevent檔案，建立相應裝置節點
    device_init();

    ufd.events = POLLIN;
    // 獲取device_init()建立的sockfd
    ufd.fd = get_device_fd();

    while(1) {
        ufd.revents = 0;
        // 通過sockfd監聽核心uevent事件
        nr = poll(&ufd, 1, -1);
        if (nr <= 0)
            continue;
        if (ufd.revents & POLLIN)
            // 當接收到核心uevent事件時，建立相應裝置節點
            handle_device_fd();
    }
}

2.2 device_init

device_init()函式做了兩件事：

• uevent_open_socket()，建立netlink套接字，並賦值給全域性變數device_fd，用於後續的uevent事件監聽，uevent_open_socket()函式涉及到netlink機制與socket程式設計，具體分析請參考：uevent_open_socket()淺析

• coldboot()，遞迴掃描/sys目錄下的uevent節點，然後寫入字串“add”，強制觸發核心uevent事件。

這裡我們對coldboot()函式程式碼進行重點分析，呼叫關係如下：

main() -> device_init()-> coldboot() -> do_coldboot()

system/core/init/devices.c

void device_init(void)
{

    ......
    // 建立netlink sockfd(全域性變數device_fd)，用於監聽uevent事件
    device_fd = uevent_open_socket(256*1024, true);
    if(device_fd < 0)
        return;

    fcntl(device_fd, F_SETFD, FD_CLOEXEC);
    fcntl(device_fd, F_SETFL, O_NONBLOCK);

    // 遞迴掃描/sys目錄下uevent檔案，建立相應裝置節點
    if (stat(coldboot_done, &info) < 0) {

        ......

        coldboot("/sys/class");
        coldboot("/sys/block");
        coldboot("/sys/devices");

        ......

    }

    ......

}

static void coldboot(const char *path)
{
    DIR *d = opendir(path);
    if(d) {
        do_coldboot(d);
        closedir(d);
    }
}

static void do_coldboot(DIR *d)
{
    struct dirent *de;
    int dfd, fd;

    // 獲得目錄檔案描述符
    dfd = dirfd(d);

    // 開啟目錄中的uevent節點，寫入“add\n”觸發核心uevent事件並處理
    fd = openat(dfd, "uevent", O_WRONLY);
    if(fd >= 0) {
        write(fd, "add\n", 4);
        close(fd);
        handle_device_fd();
    }

    // 遞迴呼叫do_coldboot(),掃描uevent節點
    while((de = readdir(d))) {
        DIR *d2;

        if(de->d_type != DT_DIR || de->d_name[0] == '.')
            continue;

        fd = openat(dfd, de->d_name, O_RDONLY | O_DIRECTORY);
        if(fd < 0)
            continue;

        d2 = fdopendir(fd);
        if(d2 == 0)
            close(fd);
        else {
            do_coldboot(d2);
            closedir(d2);
        }
    }
}

2.3 handle_device_id

在main()函式中通過poll監聽到核心uevent事件後，由handler_device_id()函式進行處理：

• 解析uevent事件；
• 動態建立裝置節點。

這一部分程式碼的呼叫關係如下：

main() -> handle_device_id() -> handle_device_event() -> handle_generic_device_event() -> handle_device() -> make_device() -> mknode()

system/core/init/devices.c

void handle_device_fd()
{
    char msg[UEVENT_MSG_LEN+2];
    int n;

    // 通過sockfd呼叫recvmsg()獲取核心uevent事件,以字串形式存入msg
    while ((n = uevent_kernel_multicast_recv(device_fd, msg, UEVENT_MSG_LEN)) > 0) {

        ......

        struct uevent uevent;
        // 將字串msg解析成uevent
        parse_event(msg, &uevent);

        ......
        // 處理裝置相關uevent事件
        handle_device_event(&uevent);
        // 處理韌體相關uevent事件（暫不分析）
        handle_firmware_event(&uevent);
    }
}

static void handle_device_event(struct uevent *uevent)
{
    ......

        handle_generic_device_event(uevent);

    ......

}

static void handle_generic_device_event(struct uevent *uevent)
{
    ......

    // 根據uevent事件中子系統名稱，建立/dev目錄及其子目錄
    } else if(!strncmp(uevent->subsystem, "input", 5)) {
        base = "/dev/input/";
        make_dir(base, 0755);
    } else if(!strncmp(uevent->subsystem, "mtd", 3)) {
        base = "/dev/mtd/";
        make_dir(base, 0755);
    } else if(!strncmp(uevent->subsystem, "sound", 5)) {
        base = "/dev/snd/";
        make_dir(base, 0755);
    } else if(!strncmp(uevent->subsystem, "misc", 4) &&
                 !strncmp(name, "log_", 4)) {
        kernel_logger();
        base = "/dev/log/";
        make_dir(base, 0755);
        name += 4;
    } else
        base = "/dev/";

    links = get_character_device_symlinks(uevent);

    if (!devpath[0])
        snprintf(devpath, sizeof(devpath), "%s%s", base, name);

    // 根據uevent事件中的資訊建立/刪除節點及連結
    handle_device(uevent->action, devpath, uevent->path, 0,
            uevent->major, uevent->minor, links);
}

static void handle_device(const char *action, const char *devpath,
        const char *path, int block, int major, int minor, char **links)
{
    ......

    // 當uevent事件中的atcion為“add”時，建立節點及連結
    if(!strcmp(action, "add")) {
        make_device(devpath, path, block, major, minor, (const char **)links);
        if (links) {
            for (i = 0; links[i]; i++)
                make_link(devpath, links[i]);
        }
    }

    // 當uevent事件中的atcion為“remove”，刪除連結
    if(!strcmp(action, "remove")) {
        if (links) {
            for (i = 0; links[i]; i++)
                remove_link(devpath, links[i]);
        }
        unlink(devpath);
    }

    ......
}

static void make_device(const char *path,
                        const char *upath UNUSED,
                        int block, int major, int minor,
                        const char **links)
{
    ......

    // 合成裝置號
    dev = makedev(major, minor);
    ......
    // 根據檔案路徑、許可權、裝置號建立節點
    mknod(path, mode, dev);

    ......
}

1. 由busybox提供的簡化版udev，適用於嵌入式應用場合 ↩