NetlinkManager(以后簡稱NM)主要負責接收并解析來自Kernel的UEvent消息。其核心代碼在start函數中,如下所示。
** NetlinkManager.cpp::start**
~~~
int NetlinkManager::start() {
//創建接收NETLINK_KOBJECT_UEVENT消息的socket,其值保存在mUeventSock中
//其中,NETLINK_FORMAT_ASCII代表UEvent消息的內容為ASCII字符串
mUeventHandler = setupSocket(&mUeventSock, NETLINK_KOBJECT_UEVENT,
0xffffffff, NetlinkListener::NETLINK_FORMAT_ASCII);
//創建接收RTMGPR_LINK消息的socket,其值保存在mRouteSock中
//其中,NETLINK_FORMAT_BINARY代表UEvent消息的類型為結構體,故需要進行二進制解析
mRouteHandler = setupSocket(&mRouteSock, NETLINK_ROUTE, RTMGRP_LINK,
NetlinkListener::NETLINK_FORMAT_BINARY);
//創建接收NETLINK_NFLOG消息的socket,其值保存在mQuotaSock中
mQuotaHandler = setupSocket(&mQuotaSock, NETLINK_NFLOG,
NFLOG_QUOTA_GROUP, NetlinkListener::NETLINK_FORMAT_BINARY);
return 0;
}
~~~
NM的start函數主要是向Kernel注冊了三個用于接收UEvent事件的socket,這三個UEvent[1][2]分別對應于:
- NETLINK_KOBJECT_UEVENT:代表kobject事件,由于這些事件包含的信息由ASCII字符串表達,故上述代碼中使用了NETLINK_FOMRAT_ASCII。它表示將采用字符串解析的方法去解析接收到的UEvent消息。kobject一般用來通知內核中某個模塊的加載或卸載。對NM來說,其關注的是/sys/class/net下相應模塊的加載或卸載消息。
- NETLINK_ROUTE:代表kernel中routing或link改變時對應的消息。NETLINK_ROUTE包含很多子項,上述代碼中使用了RTMGRP_LINK項。二者結合起來使用,表示NM希望收到網絡鏈路斷開或接通時對應的UEvent消息(筆者在Ubuntu PC機上測試過,當網卡上拔掉或插入網線時,會觸發這些UEvent消息的發送)。由于對應UEvent消息內部封裝了nlmsghdr等相關結構體,故上述代碼使用了NETLINK_FORMAT_BINARY來指示解析UEvent消息時將使用二進制的解析方法。
- NETLINK_NFLOG:和2.3.6節介紹的帶寬控制有關。Netd中的帶寬控制可以設置一個預警值,當網絡數據超過一定字節數就會觸發kernel發送一個警告。該功能屬于iptables的擴展項,但由于iptables的文檔更新速度較慢(這也是很多開源項目的一大弊端),筆者一直未能找到相關的正式說明。值得指出的是,上述代碼中有關NETLINK_NFLOG相關socket的設置并非所有kernel版本都支持。同時,NFLOG_QUOTA_GROUP的值是直接定義在NetlinkManager.cpp中的,而非和其他類似系統定義一樣定義在系統頭文件中。這也表明NFLOG_QUOTA_GROUP的功能比較新。
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**提示**:讀者可通過在Linux終端中執行man PF_LINK得到有關NETLINK的詳細說明。
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上述start函數將調用setupSocket創建用于接收UEvent消息的socket以及一個解析對象NetlinkHandler。setupSocket代碼本身比較簡單,此處就不擬展開分析。
下面來看NM及其家族成員,它們之間的關系如圖2-2所示。
:-: 
圖2-2 NetlinkManager家族成員的類圖
由圖2-2可知:
- NetlinkHandler和CommandListener均間接從SocketListener派生。其中,NetlinkHandler收到的socket消息將通過onEvent回調處理。
- 結合前文所述,NetlinkManager分別注冊了三個用于接收UEvent的socket,其對應的NetlinkHandler分別是mUeventHandler、mRouteHandler和mQuotaHandler。
- NetlinkHandler接收到的UEvent消息會轉換成一個NetlinkEvent對象。NetlinkEvent對象封裝了對UEvent消息的解析方法。對于NETLINK_FOMRAT_ASCII類型,其parseAsciiNetlinkMessage函數會被調用,而對于NETLINK_FORMAT_BINARY類型,其parseBinaryNetlinkMessage函數會被調用。
- NM處理流程的輸入為一個解析后的NetlinkEvent對象。NM完成相應工作后,其處理結果將經由mBroadcaster對象傳遞給Framework層的接收者,也就是NetworkManagementService。
- CommandListener從FrameworkListener派生,而FrameworkListener內部有一個mCommands數組,它用來存儲注冊到FrameworkListener中的命令處理對象。
下面來簡單了解下NetlinkHandler的onEvent函數,由于其內部已針對不同屬性的NetlinkEvent進行了分類處理,故瀏覽這段代碼能加深對前文所述不同UEvent消息的作用的理解。
**NetlinkHandler.cpp::onEvent**
~~~
void NetlinkHandler::onEvent(NetlinkEvent *evt) {
const char *subsys = evt->getSubsystem();
......
//處理對應NETLINK_KOBJECT_UEVENT和NETLINK_ROUTE的信息
if (!strcmp(subsys, "net")) {
int action = evt->getAction();
const char *iface = evt->findParam("INTERFACE");//查找消息中攜帶的網絡設備名
if (action == evt->NlActionAdd) {
notifyInterfaceAdded(iface);//添加NIC(Network Interface Card)的消息
} else if (action == evt->NlActionRemove) {
notifyInterfaceRemoved(iface);//NIC被移除的消息
} else if (action == evt->NlActionChange) {
evt->dump();
notifyInterfaceChanged("nana", true);//NIC變化消息
} else if (action == evt->NlActionLinkUp) {//下面兩個消息來自NETLINK_ROUTE
notifyInterfaceLinkChanged(iface, true);//鏈路啟用(類似插網線)
} else if (action == evt->NlActionLinkDown) {
notifyInterfaceLinkChanged(iface, false);//鏈路斷開(類似拔網線)
}
} else if (!strcmp(subsys, "qlog")) {//對應NETLINK_NFLOG
const char *alertName = evt->findParam("ALERT_NAME");
const char *iface = evt->findParam("INTERFACE");
notifyQuotaLimitReached(alertName, iface);//當數據量超過預警值,則會收到該通知
} else if (!strcmp(subsys, "xt_idletimer")) {
//這個和后文的idletimer有關,用于跟蹤某個NIC的工作狀態,即是“idle”還是“active”
//檢測時間按秒計算
int action = evt->getAction();
const char *label = evt->findParam("LABEL");
const char *state = evt->findParam("STATE");
if (label == NULL) {
label = evt->findParam("INTERFACE");
}
if (state)
notifyInterfaceClassActivity(label, !strcmp("active", state));
}
......
}
~~~
由上邊代碼可知:
NETLINK_KOBJECT_UEVENT和NETLINK_ROUTE主要反映網絡設備的事件和狀態,包括NIC的添加、刪除和修改,以及鏈路的連接狀態等。NETLINK_NFLOG用于反映設置的log是否超過配額。另外,上邊代碼中還處理了“xt_idletimer”的uevent消息,它和后文要介紹的IdleTimerCmd有關,主要用來監視網絡設備的收發工作狀態。當對應設備工作或空閑時間超過設置的監控時間后,Kernel將會發送攜帶其狀態("idle"或"active")的UEvent消息。
圖2-3所示為NetlinkHandler的工作流程。
:-: 
圖2-3 NM工作流程圖
由圖2-3可知:
NM創建NetlinkHandler后,工作便轉交給NetlinkHandler來完成,而每個NetlinkHandler對象均會單獨創建一個線程用于接收Socket消息。當Kernel發送UEvent消息后,NetlinkHandler便從select調用中返回,然后調用其onDataAvailable函數,該函數內部會創建一個NetlinkEvent對象。NetlinkEvent對象根據socket創建時指定的解析類型去解析來自Kernel的UEvent消息。最終NetlinkHandler的onEvent將被調用,不同的UEvent消息將在此函數中進行分類處理。NetlinkHandler最終將處理結果經由NM內部變量mBroadcaster轉發給NetworkManagementService。
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**提醒**:請讀者結合上文所述流程自行研讀相關代碼。
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[1]關于init工作原理以及init.rc的分析方法,讀者可參考《深入理解Android:卷1》第3章關于init進程的分析。
[1]讀者可參考《深入理解Android:卷1》第9章關于Vold的分析。
- 前言
- 第1章 準備工作
- 1.1 Android系統架構
- 1.2 工具使用
- 1.2.1 Source Insight的使用
- 1.2.2 Eclipse的使用
- 1.2.3 BusyBox的使用
- 1.3 本書資源下載說明
- 第2章 深入理解Netd
- 2.1 概述
- 2.2 Netd工作流程
- 2.2.1 main函數分析
- 2.2.2 NetlinkManager分析
- 2.2.3 CommandListener分析
- 2.2.4 DnsProxyListener分析
- 2.2.5 MDnsSdListener分析
- 2.3 CommandListener中的命令
- 2.3.1 iptables、tc和ip命令
- 2.3.2 CommandListener構造函數和測試工具ndc
- 2.3.3 InterfaceCmd命令
- 2.3.4 IpFwd和FirewallCmd命令
- 2.3.5 ListTtysCmd和PppdCmd命令
- 2.3.6 BandwidthControlCmd和IdletimerControlCmd命令
- 2.3.7 NatCmd命令
- 2.3.8 TetherCmd和SoftapCmd命令
- 2.3.9 ResolverCmd命令
- 2.4 NetworkManagementService介紹
- 2.4.1 create函數詳解
- 2.4.2 systemReady函數詳解
- 2.5 本章總結和參考資料說明
- 2.5.1 本章總結
- 2.5.2 參考資料說明
- 第3章 Wi-Fi基礎知識
- 3.1 概述
- 3.2 無線電頻譜和802.11協議的發展歷程
- 3.2.1 無線電頻譜知識
- 3.2.2 IEEE 802.11發展歷程
- 3.3 802.11無線網絡技術
- 3.3.1 OSI基本參考模型及相關基本概念
- 3.3.2 802.11知識點導讀
- 3.3.3 802.11組件
- 3.3.4 802.11 Service介紹
- 3.3.5 802.11 MAC服務和幀
- 3.3.6 802.11 MAC管理實體
- 3.3.7 無線網絡安全技術知識點
- 3.4 Linux Wi-Fi編程API介紹
- 3.4.1 Linux Wireless Extensions介紹
- 3.4.2 nl80211介紹
- 3.5 本章總結和參考資料說明
- 3.5.1 本章總結
- 3.5.2 參考資料說明
- 第4章 深入理解wpa_supplicant
- 4.1 概述
- 4.2 初識wpa_supplicant
- 4.2.1 wpa_supplicant架構
- 4.2.2 wpa_supplicant編譯配置
- 4.2.3 wpa_supplicant命令和控制API
- 4.2.4 git的使用
- 4.3 wpa_supplicant初始化流程
- 4.3.1 main函數分析
- 4.3.2 wpa_supplicant_init函數分析
- 4.3.3 wpa_supplicant_add_iface函數分析
- 4.3.4 wpa_supplicant_init_iface函數分析
- 4.4 EAP和EAPOL模塊
- 4.4.1 EAP模塊分析
- 4.4.2 EAPOL模塊分析
- 4.5 wpa_supplicant連接無線網絡分析
- 4.5.1 ADD_NETWORK命令處理
- 4.5.2 SET_NETWORK命令處理
- 4.5.3 ENABLE_NETWORK命令處理
- 4.6 本章總結和參考資料說明
- 4.6.1 本章總結
- 4.6.2 參考資料說明
- 第5章 深入理解WifiService
- 5.1 概述
- 5.2 WifiService的創建及初始化
- 5.2.1 HSM和AsyncChannel介紹
- 5.2.2 WifiService構造函數分析
- 5.2.3 WifiStateMachine介紹
- 5.3 加入無線網絡分析
- 5.3.1 Settings操作Wi-Fi分析
- 5.3.2 WifiService操作Wi-Fi分析
- 5.4 WifiWatchdogStateMachine介紹
- 5.5 Captive Portal Check介紹
- 5.6 本章總結和參考資料說明
- 5.6.1 本章總結
- 5.6.2 參考資料說明
- 第6章 深入理解Wi-Fi Simple Configuration
- 6.1 概述
- 6.2 WSC基礎知識
- 6.2.1 WSC應用場景
- 6.2.2 WSC核心組件及接口
- 6.3 Registration Protocol詳解
- 6.3.1 WSC IE和Attribute介紹
- 6.3.2 802.11管理幀WSC IE設置
- 6.3.3 EAP-WSC介紹
- 6.4 WSC代碼分析
- 6.4.1 Settings中的WSC處理
- 6.4.2 WifiStateMachine的處理
- 6.4.3 wpa_supplicant中的WSC處理
- 6.4.4 EAP-WSC處理流程分析
- 6.5 本章總結和參考資料說明
- 6.5.1 本章總結
- 6.5.2 參考資料說明
- 第7章 深入理解Wi-Fi P2P
- 7.1 概述
- 7.2 P2P基礎知識
- 7.2.1 P2P架構
- 7.2.2 P2P Discovery技術
- 7.2.3 P2P工作流程
- 7.3 WifiP2pSettings和WifiP2pService介紹
- 7.3.1 WifiP2pSettings工作流程
- 7.3.2 WifiP2pService工作流程
- 7.4 wpa_supplicant中的P2P
- 7.4.1 P2P模塊初始化
- 7.4.2 P2P Device Discovery流程分析
- 7.4.3 Provision Discovery流程分析
- 7.4.4 GO Negotiation流程分析
- 7.5 本章總結和參考資料說明
- 7.5.1 本章總結
- 7.5.2 參考資料說明
- 第8章 深入理解NFC
- 8.1 概述
- 8.2 NFC基礎知識
- 8.2.1 NFC概述
- 8.2.2 NFC R/W運行模式
- 8.2.3 NFC P2P運行模式
- 8.2.4 NFC CE運行模式
- 8.2.5 NCI原理
- 8.2.6 NFC相關規范
- 8.3 Android中的NFC
- 8.3.1 NFC應用示例
- 8.3.2 NFC系統模塊
- 8.4 NFC HAL層討論
- 8.5 本章總結和參考資料說明
- 8.5.1 本章總結
- 8.5.2 參考資料說明
- 第9章 深入理解GPS
- 9.1 概述
- 9.2 GPS基礎知識
- 9.2.1 衛星導航基本原理
- 9.2.2 GPS系統組成及原理
- 9.2.3 OMA-SUPL協議
- 9.3 Android中的位置管理
- 9.3.1 LocationManager架構
- 9.3.2 LocationManager應用示例
- 9.3.3 LocationManager系統模塊
- 9.4 本章總結和參考資料說明
- 9.4.1 本章總結
- 9.4.2 參考資料說明
- 附錄