NetlinkManager(以后简称NM)主要负责接收并解析来自Kernel的UEvent消息。其核心代码在start函数中,如下所示。
** NetlinkManager.cpp::start**
~~~
int NetlinkManager::start() {
//创建接收NETLINK_KOBJECT_UEVENT消息的socket,其值保存在mUeventSock中
//其中,NETLINK_FORMAT_ASCII代表UEvent消息的内容为ASCII字符串
mUeventHandler = setupSocket(&mUeventSock, NETLINK_KOBJECT_UEVENT,
0xffffffff, NetlinkListener::NETLINK_FORMAT_ASCII);
//创建接收RTMGPR_LINK消息的socket,其值保存在mRouteSock中
//其中,NETLINK_FORMAT_BINARY代表UEvent消息的类型为结构体,故需要进行二进制解析
mRouteHandler = setupSocket(&mRouteSock, NETLINK_ROUTE, RTMGRP_LINK,
NetlinkListener::NETLINK_FORMAT_BINARY);
//创建接收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函数主要是向Kernel注册了三个用于接收UEvent事件的socket,这三个UEvent[1][2]分别对应于:
- NETLINK_KOBJECT_UEVENT:代表kobject事件,由于这些事件包含的信息由ASCII字符串表达,故上述代码中使用了NETLINK_FOMRAT_ASCII。它表示将采用字符串解析的方法去解析接收到的UEvent消息。kobject一般用来通知内核中某个模块的加载或卸载。对NM来说,其关注的是/sys/class/net下相应模块的加载或卸载消息。
- NETLINK_ROUTE:代表kernel中routing或link改变时对应的消息。NETLINK_ROUTE包含很多子项,上述代码中使用了RTMGRP_LINK项。二者结合起来使用,表示NM希望收到网络链路断开或接通时对应的UEvent消息(笔者在Ubuntu PC机上测试过,当网卡上拔掉或插入网线时,会触发这些UEvent消息的发送)。由于对应UEvent消息内部封装了nlmsghdr等相关结构体,故上述代码使用了NETLINK_FORMAT_BINARY来指示解析UEvent消息时将使用二进制的解析方法。
- NETLINK_NFLOG:和2.3.6节介绍的带宽控制有关。Netd中的带宽控制可以设置一个预警值,当网络数据超过一定字节数就会触发kernel发送一个警告。该功能属于iptables的扩展项,但由于iptables的文档更新速度较慢(这也是很多开源项目的一大弊端),笔者一直未能找到相关的正式说明。值得指出的是,上述代码中有关NETLINK_NFLOG相关socket的设置并非所有kernel版本都支持。同时,NFLOG_QUOTA_GROUP的值是直接定义在NetlinkManager.cpp中的,而非和其他类似系统定义一样定义在系统头文件中。这也表明NFLOG_QUOTA_GROUP的功能比较新。
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**提示**:读者可通过在Linux终端中执行man PF_LINK得到有关NETLINK的详细说明。
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上述start函数将调用setupSocket创建用于接收UEvent消息的socket以及一个解析对象NetlinkHandler。setupSocket代码本身比较简单,此处就不拟展开分析。
下面来看NM及其家族成员,它们之间的关系如图2-2所示。
:-: ![](http://img.blog.csdn.net/20140303220754281?watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQvSW5ub3N0/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/SouthEast)
图2-2 NetlinkManager家族成员的类图
由图2-2可知:
- NetlinkHandler和CommandListener均间接从SocketListener派生。其中,NetlinkHandler收到的socket消息将通过onEvent回调处理。
- 结合前文所述,NetlinkManager分别注册了三个用于接收UEvent的socket,其对应的NetlinkHandler分别是mUeventHandler、mRouteHandler和mQuotaHandler。
- NetlinkHandler接收到的UEvent消息会转换成一个NetlinkEvent对象。NetlinkEvent对象封装了对UEvent消息的解析方法。对于NETLINK_FOMRAT_ASCII类型,其parseAsciiNetlinkMessage函数会被调用,而对于NETLINK_FORMAT_BINARY类型,其parseBinaryNetlinkMessage函数会被调用。
- NM处理流程的输入为一个解析后的NetlinkEvent对象。NM完成相应工作后,其处理结果将经由mBroadcaster对象传递给Framework层的接收者,也就是NetworkManagementService。
- CommandListener从FrameworkListener派生,而FrameworkListener内部有一个mCommands数组,它用来存储注册到FrameworkListener中的命令处理对象。
下面来简单了解下NetlinkHandler的onEvent函数,由于其内部已针对不同属性的NetlinkEvent进行了分类处理,故浏览这段代码能加深对前文所述不同UEvent消息的作用的理解。
**NetlinkHandler.cpp::onEvent**
~~~
void NetlinkHandler::onEvent(NetlinkEvent *evt) {
const char *subsys = evt->getSubsystem();
......
//处理对应NETLINK_KOBJECT_UEVENT和NETLINK_ROUTE的信息
if (!strcmp(subsys, "net")) {
int action = evt->getAction();
const char *iface = evt->findParam("INTERFACE");//查找消息中携带的网络设备名
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变化消息
} else if (action == evt->NlActionLinkUp) {//下面两个消息来自NETLINK_ROUTE
notifyInterfaceLinkChanged(iface, true);//链路启用(类似插网线)
} else if (action == evt->NlActionLinkDown) {
notifyInterfaceLinkChanged(iface, false);//链路断开(类似拔网线)
}
} else if (!strcmp(subsys, "qlog")) {//对应NETLINK_NFLOG
const char *alertName = evt->findParam("ALERT_NAME");
const char *iface = evt->findParam("INTERFACE");
notifyQuotaLimitReached(alertName, iface);//当数据量超过预警值,则会收到该通知
} else if (!strcmp(subsys, "xt_idletimer")) {
//这个和后文的idletimer有关,用于跟踪某个NIC的工作状态,即是“idle”还是“active”
//检测时间按秒计算
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));
}
......
}
~~~
由上边代码可知:
NETLINK_KOBJECT_UEVENT和NETLINK_ROUTE主要反映网络设备的事件和状态,包括NIC的添加、删除和修改,以及链路的连接状态等。NETLINK_NFLOG用于反映设置的log是否超过配额。另外,上边代码中还处理了“xt_idletimer”的uevent消息,它和后文要介绍的IdleTimerCmd有关,主要用来监视网络设备的收发工作状态。当对应设备工作或空闲时间超过设置的监控时间后,Kernel将会发送携带其状态("idle"或"active")的UEvent消息。
图2-3所示为NetlinkHandler的工作流程。
:-: ![](http://img.blog.csdn.net/20140303220815968?watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQvSW5ub3N0/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/SouthEast)
图2-3 NM工作流程图
由图2-3可知:
NM创建NetlinkHandler后,工作便转交给NetlinkHandler来完成,而每个NetlinkHandler对象均会单独创建一个线程用于接收Socket消息。当Kernel发送UEvent消息后,NetlinkHandler便从select调用中返回,然后调用其onDataAvailable函数,该函数内部会创建一个NetlinkEvent对象。NetlinkEvent对象根据socket创建时指定的解析类型去解析来自Kernel的UEvent消息。最终NetlinkHandler的onEvent将被调用,不同的UEvent消息将在此函数中进行分类处理。NetlinkHandler最终将处理结果经由NM内部变量mBroadcaster转发给NetworkManagementService。
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**提醒**:请读者结合上文所述流程自行研读相关代码。
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[1]关于init工作原理以及init.rc的分析方法,读者可参考《深入理解Android:卷1》第3章关于init进程的分析。
[1]读者可参考《深入理解Android:卷1》第9章关于Vold的分析。
- 前言
- 第1章 准备工作
- 1.1 Android系统架构
- 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 本书资源下载说明
- 第2章 深入理解Netd
- 2.1 概述
- 2.2 Netd工作流程
- 2.2.1 main函数分析
- 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构造函数和测试工具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介绍
- 2.4.1 create函数详解
- 2.4.2 systemReady函数详解
- 2.5 本章总结和参考资料说明
- 2.5.1 本章总结
- 2.5.2 参考资料说明
- 第3章 Wi-Fi基础知识
- 3.1 概述
- 3.2 无线电频谱和802.11协议的发展历程
- 3.2.1 无线电频谱知识
- 3.2.2 IEEE 802.11发展历程
- 3.3 802.11无线网络技术
- 3.3.1 OSI基本参考模型及相关基本概念
- 3.3.2 802.11知识点导读
- 3.3.3 802.11组件
- 3.3.4 802.11 Service介绍
- 3.3.5 802.11 MAC服务和帧
- 3.3.6 802.11 MAC管理实体
- 3.3.7 无线网络安全技术知识点
- 3.4 Linux Wi-Fi编程API介绍
- 3.4.1 Linux Wireless Extensions介绍
- 3.4.2 nl80211介绍
- 3.5 本章总结和参考资料说明
- 3.5.1 本章总结
- 3.5.2 参考资料说明
- 第4章 深入理解wpa_supplicant
- 4.1 概述
- 4.2 初识wpa_supplicant
- 4.2.1 wpa_supplicant架构
- 4.2.2 wpa_supplicant编译配置
- 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函数分析
- 4.3.2 wpa_supplicant_init函数分析
- 4.3.3 wpa_supplicant_add_iface函数分析
- 4.3.4 wpa_supplicant_init_iface函数分析
- 4.4 EAP和EAPOL模块
- 4.4.1 EAP模块分析
- 4.4.2 EAPOL模块分析
- 4.5 wpa_supplicant连接无线网络分析
- 4.5.1 ADD_NETWORK命令处理
- 4.5.2 SET_NETWORK命令处理
- 4.5.3 ENABLE_NETWORK命令处理
- 4.6 本章总结和参考资料说明
- 4.6.1 本章总结
- 4.6.2 参考资料说明
- 第5章 深入理解WifiService
- 5.1 概述
- 5.2 WifiService的创建及初始化
- 5.2.1 HSM和AsyncChannel介绍
- 5.2.2 WifiService构造函数分析
- 5.2.3 WifiStateMachine介绍
- 5.3 加入无线网络分析
- 5.3.1 Settings操作Wi-Fi分析
- 5.3.2 WifiService操作Wi-Fi分析
- 5.4 WifiWatchdogStateMachine介绍
- 5.5 Captive Portal Check介绍
- 5.6 本章总结和参考资料说明
- 5.6.1 本章总结
- 5.6.2 参考资料说明
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- 6.2 WSC基础知识
- 6.2.1 WSC应用场景
- 6.2.2 WSC核心组件及接口
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- 6.4.2 WifiStateMachine的处理
- 6.4.3 wpa_supplicant中的WSC处理
- 6.4.4 EAP-WSC处理流程分析
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- 6.5.1 本章总结
- 6.5.2 参考资料说明
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- 7.2 P2P基础知识
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- 7.2.3 P2P工作流程
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- 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模块初始化
- 7.4.2 P2P Device Discovery流程分析
- 7.4.3 Provision Discovery流程分析
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- 7.5.1 本章总结
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- 8.2 NFC基础知识
- 8.2.1 NFC概述
- 8.2.2 NFC R/W运行模式
- 8.2.3 NFC P2P运行模式
- 8.2.4 NFC CE运行模式
- 8.2.5 NCI原理
- 8.2.6 NFC相关规范
- 8.3 Android中的NFC
- 8.3.1 NFC应用示例
- 8.3.2 NFC系统模块
- 8.4 NFC HAL层讨论
- 8.5 本章总结和参考资料说明
- 8.5.1 本章总结
- 8.5.2 参考资料说明
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- 9.2.3 OMA-SUPL协议
- 9.3 Android中的位置管理
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- 9.3.2 LocationManager应用示例
- 9.3.3 LocationManager系统模块
- 9.4 本章总结和参考资料说明
- 9.4.1 本章总结
- 9.4.2 参考资料说明
- 附录